সিপিইউতে ব্যবহৃত যন্ত্রাংশের বিকল্প এবং প্রযুক্তিগত উদ্ভবের কারণে সিপিইউ'র নকশা দিন দিন জটিল হতে থাকে। এতে করে আরো ছোট এবং নির্ভরযোগ্য বৈদ্যুতিক যন্ত্রাংশ তৈরী সহজ হয়। প্রথম এধরনের অগ্রগতি দেখা যায় ট্রানজিষ্টরের উদ্ভবের পর। ১৯৫০-১৯৬০ দশকে ট্রানজিষ্টর দিয়ে বানানো সিপিইউ আগের মত বড়, অনির্ভরযোগ্য এবং ভঙ্গুর হত না। এই সুবিধার কারণে আরো জটিল এবং নির্ভরযোগ্য সিপিইউ তৈরী করা শুরু হয় যেগুলোতে এক বা একাধিক আলাদা আলাদা উপাদান থাকত।

এই সময়ে, একটি উৎপাদন পদ্ধতি আবিষ্কার করা হয় যাতে আন্তঃসংযোগের মাধ্যমে ট্রানজিষ্টরগুলো ছোট জায়গায় বসানো হত। একটি সমন্বিত সার্কিটে, সেমিকন্ডাক্টর নির্ভর চিপে, বড় পরিমানের ট্রানজিষ্টর বসিয়ে উৎপাদন করা হত। প্রথমে খুব সাধারণ বিশেষত্বহীন ডিজিটাল সার্কিটগুলো সমন্বিত সার্কিটে বসানো হত যেমন নর গেট। এই বিশেষত্বের কারণে সমন্বিত সার্কিটগুলোকে ছোট-মাপের অঙ্গিভূতকরন যন্ত্রাংশ (SSI) বলে ডাকা হত। পুরো একটা এসএসআই সমন্বিত সার্কিট সংবলিত সিপিইউ তৈরী করতে হাজার হাজার স্বতন্ত্র চিপের প্রয়োজন হত। কিন্তু তবুও তা খুব কম জায়গা এবং শক্তি খরচ করত আগের পৃথক ট্রানজিষ্টর নকশাগুলোর থেকে। সময়ের সাথে সাথে মাইক্রো বৈদ্যুতিক প্রযুক্তি উন্নয়ন হতে লাগল, সেই সাথে একটি সিপিইউ তৈরী করতে ট্রানজিষ্টরের ব্যবহার বাড়তে লাগল এতে করে স্বতন্ত্র সমন্বিত সার্কিটের ব্যবহার কমে গেল। মধ্যম আকারের এবং বড় আকারের সমন্বিত সার্কিটে ট্রানজিষ্টরের ব্যবহার শত থেকে হাজারে বেড়ে দাড়াল।

১৯৬৪ সালে আইবিএম সিস্টেম/৩৬০ কম্পিউটার নকশা আনল যা ব্যবহার করা হয়েছিল বেশ কিছু কম্পিউটারে ধারাবাহিকভাবে। এগুলো কিছু প্রোগ্রাম চালাতে পারত ভিন্ন ভিন্ন গতি ও দ্রুততায়। এটি গুরুত্বপূর্ন ছিল এই কারণে যে তখন এক কম্পিউটার অন্যটির সাথে মিলতো না এমনকি একই প্রতিষ্ঠানের হলেও। এই সুবিধা অব্যাহত রাখার জন্য আইবিএম মাইক্রোপ্রোগ্রাম (প্রায়শই "মাইক্রোকোড হিসেবে ডাকা হয়) ধারনাটি ব্যবহার শুরু করে। এটি বর্তমানেও আধুনিক সিপিইউগুলোতে বহুলাংশে দেখা যায়। সিস্টেম/৩৬০ কম্পিউটার নকশাটি এত জনপ্রিয় হয় যে এটি মেইনফ্রেম কম্পিউটারের বাজারও কয়েক দশকের জন্য দখল করে বসে। একই বছরে (১৯৬৪ সালে), ডিজিটাল ইকুইপমেন্ট কর্পোরেশন বাজারে আনে একই ধারনায় প্রভাবিত একটি কম্পিউটার যা বিজ্ঞান ও গবেষণাকারীদের লক্ষ্য করে বানানো হয় এর নাম পিডিপি-৮। একই প্রতিষ্ঠান পরে জনপ্রিয় এই ধারার পিডিপি-১১ ছাড়ে যখন বড় মাপের সমন্বিত সার্কিট সত্যিকার অর্থে প্রায়োগিক হয়ে উঠে। এর আগে এটি এসএসআই সমন্বিত সার্কিট দিয়ে বানানো হত। এই ধারার আগের মডেলগুলোর তুলনায় পিডিপি-১১ তে চারটি বড় মাপের সমন্বিত সার্কিট ব্যবহার করা হয়।

ট্রানজিষ্টর দিয়ে বানানো কম্পিউটারগুলোর বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে। এর যেমন নির্ভরযোগ্যতা, কম শক্তি খরচ সুবিধা আছে তেমনি আছে দ্রুততা কারণ ট্রানজিষ্টরগুলো কম সময়ে সুইচিং করতে পারত টিউব এবং রিলের তুলনায়। এই সময়েই সিপিইউর ক্লক গতি দশ মেগাহার্টজের মত পাওয়া যেত। পৃথক ট্রানজিষ্টর এবং সমন্বিত সার্কিটের সিপিইউ'র অত্যধিক ব্যবহারের সাথে সাথে একক নির্দেশ বহু ডেটা বা এসআইএমডি ভেক্টর প্রসেসরগুলোর উত্থান দেখা যায়। এই সকল পরিক্ষামূলক নকশাগুলোই পরবর্তীতে সুপারকম্পিউটারগুলোর যুগের উন্মোচন করে, যেমনটা ক্রে ইনকর্পোরেটস তৈরী করেছিল।

ট্রানজিষ্টর এবং সমন্বিত সার্কিট সিপিইউ
কার্য সম্পাদনের গতি
নকশা এবং বাস্তবায়ন
ইতিহাস