বিভিন্ন কাজ সম্পাদনের জন্য প্রত্যেক সময় এনিয়াকের মত কম্পিউটারগুলোর তার পরিবর্তন করতে হত যার ফলে একে স্থির প্রোগ্রামের কম্পিউটার বলে ডাকা হত। যেহেতু সিপিইউ শব্দটি প্রোগ্রাম নির্বাহ করার সাথে জড়িত সেহেতু সত্যিকারের সিপিইউ বলা যায় এমন যন্ত্রাংশ এসেছে সংরক্ষিত প্রোগ্রাম কম্পিউটারের অগ্রগতির সময়।

সংরক্ষিত প্রোগ্রাম কম্পিউটারের ধারণা এনিয়াকের নকশা করার সময়ও জে. প্রেসপার একার্ট এবং জন উইলিয়াম মছলির ছিল কিন্তু এনিয়াক তাড়াতাড়ি শেষ করার জন্য এই ধারনাটা বাদ দেয় হয়। ১৯৪৫ সালের ৩০শে জুন এনিয়াক তৈরির পূর্বে গণিতবিদ জন ভন নিউম্যান তার নিবন্ধ "First draft of a report on the EDVAC" প্রকাশ করেন। এটি ছিল সংরক্ষিত প্রোগ্রাম কম্পিউটারের সারসংক্ষেপ যার কাজ ১৯৪৯ সালের আগস্টে শেষ হয়। এডভাকের নকশা করা হয় এমনভাবে যাতে এটি বিভিন্ন নির্দিষ্ট নির্দেশনা বা কার্যাবলি সম্পাদন করতে পারে। লক্ষনীয়ভাবে, এই প্রোগ্রামটি উচ্চ গতি সম্পন্ন কম্পিউটার স্মৃতিতে সংরক্ষন হত তারের অদল বদলের পরিবর্তে। এর ফলে এনিয়াকে নতুন কাজ করতে গেলে যে তারের অদল বদল করা হত তার লাঘব হয়। আর নিউম্যানের তৈরী করা প্রোগ্রামের ক্ষেত্রে শুধু স্মৃতিতে থাকা প্রোগ্রামের পরিবর্তন করেই নতুন কাজ সম্পন্ন করা যেত। কিন্তু সংরক্ষিত প্রোগ্রাম কম্পিউটার হিসেবে এডভাকেই প্রথম বলা যাবে না, ম্যানচেষ্টার স্মল-স্কেল এক্সপেরিমেন্টাল মেশিন, একটি ছোট পরীক্ষামূলক সংস্করন, ১৯৪৮ সালের ২১শে জুন প্রথম এধরনের প্রোগ্রাম চালায় এবং ম্যানচেষ্টার মার্ক ১ ১৯৪৯ সালের ১৬-১৭ জুন রাতে প্রথম প্রোগ্রাম চালায়।

প্রথমদিকের সিপিইউগুলো প্রয়োজন অনুসারে নকশা করা হত, কখনো বড় কম্পিউটার অনুযায়ী, কখনো শুধু একটি কম্পিউটারে কাজে লাগবে এমন হিসেবে। কিন্তু এর ব্যবহার কমে যায় যখন একই প্রসেসর দিয়ে অনেক কাজ করা যেত। সমন্বিত সার্কিট ট্রান্জিষ্টরে ব্যবহারের জন্য পৃথকভাবে মেইনফ্রেম এবং মিনিকম্পিউটারের যুগে এই নির্দিষ্ট মানের প্রসেসর জনপ্রিয় হয়ে উঠে। সমন্বিত সার্কিটের কারণেই জটিল নকশার সিপিইউ তৈরি করা সহজ হয়ে ওঠে। সেইসাথে যন্ত্রাংশ দিন দিন ছোট হতে থাকে এবং আরো জটিল নকশার সিপিইউ তৈরি সম্ভব হয়। বর্তমানের আধুনিক ঘরানার জীবনযাপনে ডিজিটাল যন্ত্রাংশগুলো আগের কম্পিউটারের সীমাবদ্ধ ব্যবহার পেছনে ফেলে এসেছে। বাচ্চাদের খেলনা, ফোন থেকে শুরু করে অটোমোবাইলে অত্যাধুনিক মাইক্রোপ্রসেসরগুলো পাওয়া যায়।

ভন নিউম্যানকে তার এডভাক নকশায় সংরক্ষিত প্রোগ্রাম কম্পিউটারের জন্য স্মরণ করা হয়। কিন্তু আরো কয়েকজন আছেন যারা একই ধারণা প্রয়োগ করেছিলেন। যেমন কনার্ড জিইউজ। হার্ভাড মার্ক ১ এর যিনি নকশা প্রনয়নকারী, যা এডভাকেরও আগে তৈরী হয়। এতেও একই সংরক্ষিত প্রোগ্রামের নকশা ব্যবহার করা হয় কিন্তু এতে পাঞ্চড পেপার টেপ ব্যবহার করা হয়, বৈদ্যুতিক স্মৃতির বদলে। মূল পার্থক্য হল হার্ভাড মার্কে স্টোরেজ এবং সিপিইউ'র নির্দেশনা ও ডেটা ব্যবস্থাপনা পৃথকভাবে হয়। কিন্তু ভন নিউম্যানের এডভাকে দুটোই ব্যবহার করা হয় একই স্মৃতিতে। বর্তমানের নকশা করা সিপিইউগুলো ভন নিউম্যানের করা নকশা অনুসরন করে। হার্ভাডের নকশা করাগুলোও দেখা যায় যেমন এটমেল এভিআর মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলো হার্ভাডের নকশা করা।

রিলে এবং ভ্যাকুয়াম টিউবগুলো ব্যবহার করা হত সুইচিংয়ের উপাদান হিসেবে, একটি কম্পিউটারের হাজার বা দশ হাজারের মত সুইচিং লাগত। সুইচের দ্রুততার উপর নির্ভর করত সিস্টেমের দ্রুততা। টিউব দিয়ে চালানো কম্পিউটার যেমন এডভাক গড়ে আট ঘণ্টার মত অচল থাকত যেখানে রিলে দিয়ে চালানো কম্পিউটার যেমন হার্ভাড মার্ক ১ খুব কমই অচল থাকত তবে সেগুলো ধীরগতির ছিল। কিন্তু শেষে টিউব ভিত্তিক কম্পিউটারই মুখ্য হয়ে উঠে। বর্তমান মাইক্রোপ্রসেসরের তুলনায় সেগুলোর ক্লক হার ছিল খুবই কম। সে সময় ১০০ কিলোহার্টজ থেকে ৪ মেগাহার্টজ গতি ছিল খুবই সাধারন, বেশি গতি নির্ভর করত সুইচিং ডিভাইসের উপর, যেগুলো দিয়ে কম্পিউটারটি বানানো হত।

কার্য সম্পাদনের গতি
নির্দেশনার অর্থোদ্ধার
ইতিহাস
গাণিতিক যুক্তি অংশ