Đến thế hệ máy tính thứ ba và thứ tư người ta đã sử dụng các mạch tích hợp (IC), các đơn vị chức năng CU, ALU có thể được xây dựng từ một hoặc một số mạch tích hợp. Các đơn vị này và một bộ nhớ đặc biệt có tốc độ cao, nhỏ, được gọi là các thanh ghi (register) thường được bố trí gần nhau.

Các máy tính điện tử thế hệ thứ tư đều sử dụng các mạch tích hợp cỡ rất lớn - VLSI (Very Large Scale Integrator), người ta đã tích hợp được vào trong một con chip hàng trăm nghìn, thậm chí hàng triệu transistor và một số linh kiện khác, các linh kiện này đủ để xây dựng nên các đơn vị chức năng CU, ALU và một vài bộ nhớ tốc độ cao, đó thường là một tập các thanh ghi hoặc bộ nhớ đệm (xt. bộ nhớ đệm). Các chip có thể thực hiện được chức năng như một CPU đầy đủ như vậy được gọi là bộ vi xử lý (microprocessor). Trong các máy tính, tuy bộ vi xử lý đã có bộ nhớ trong của nó nhưng vẫn cần có một bộ nhớ đọc/ghi được làm bộ nhớ chính, ngày nay đó là bộ nhớ RAM.

Máy tính cá nhân thời kỳ mới ra đời chỉ có một CPU, nhưng các máy tính cá nhân sau này có thể có hai CPU hoặc nhiều hơn. Máy tính lớn thời kỳ đầu cũng chỉ có một CPU, nhưng ngày nay nó có thể có hàng chục, hàng trăm CPU hoặc nhiều hơn thế nữa. Trong các máy tính có nhiều CPU, mỗi CPU thành phần không còn là “trung tâm” nữa, khi đó người ta thường gọi nó là [[bộ xử lý]].