Układ scalony (IC), popularnie zwany chipem krzemowym, chipem komputerowym lub mikrochipem, to miniaturowy obwód elektroniczny wytworzony na taśmie materiału półprzewodnikowego, zazwyczaj krzemu, ale czasami szafiru. Dzięki małym wymiarom i niewiarygodnej mocy przetwarzania — nowoczesne układy scalone zawierają miliony tranzystorów na płytkach o powierzchni zaledwie 5 milimetrów (około 0.2 cala) kwadratowych i grubości 1 milimetra (0.04 cala) — można je znaleźć praktycznie w każdym współczesnym świecie. urządzenia i urządzenia, od kart kredytowych, komputerów i telefonów komórkowych po systemy nawigacji satelitarnej, sygnalizację świetlną i samoloty.
Zasadniczo układ scalony jest kompozytem różnych elementów elektronicznych, a mianowicie tranzystorów, rezystorów, diod i kondensatorów, które są zorganizowane i połączone w sposób dający określony efekt. Każda jednostka w tym „zespole” komponentów elektronicznych ma unikalną funkcję w układzie scalonym. Tranzystor działa jak przełącznik i określa stan włączenia lub wyłączenia obwodu; rezystor kontroluje przepływ energii elektrycznej; dioda pozwala na przepływ prądu tylko wtedy, gdy zostanie spełniony pewien warunek w obwodzie; i wreszcie kondensator magazynuje energię elektryczną przed jej uwolnieniem w ciągłym wybuchu.
Pierwszy układ scalony zademonstrował pracownik Texas Instruments, Jack Kilby w 1958 roku. Prototyp ten, o wymiarach około 11.1 na 1.6 milimetra, składał się z paska germanu i tylko jednego tranzystora. Pojawienie się krzemu w połączeniu z coraz mniejszymi rozmiarami układów scalonych i szybkim wzrostem liczby tranzystorów na milimetr oznaczało, że układy scalone przeszły masową proliferację i zapoczątkowały erę nowoczesnych komputerów.
Od momentu powstania w latach pięćdziesiątych do dnia dzisiejszego technologia układów scalonych znana jest z różnych „generacji”, które są obecnie powszechnie określane jako integracja w małej skali (SSI), integracja w średniej skali (MSI), integracja w dużej skali (LSI) i bardzo Integracja na dużą skalę (VSLI). Te postępowe generacje technologiczne opisują łuk postępu w projektowaniu układów scalonych, który ilustruje przewidywania szefa Intela, George’a Moore’a, który w latach 1950. ukuł „Prawo Moore’a”, które zapewniało, że układy scalone podwajają się co dwa lata.
To podwojenie złożoności jest potwierdzone przez pokoleniowy ruch technologii, który spowodował, że dziesiątki tranzystorów SSI wzrosły do setek MSI, następnie do dziesiątek tysięcy LSI, a wreszcie do milionów VSLI. Następną granicą, którą układy scalone obiecują przekroczyć, jest ULSI, czyli Ultra-Large Scale Integration, która pociąga za sobą rozmieszczenie miliardów mikroskopijnych tranzystorów i została już zapowiedziana przez projekt Intela o nazwie kodowej Tukwila, który ma zatrudniać ponad dwa miliardy tranzystory.
Gdyby potrzebnych było więcej dowodów na utrzymującą się prawdziwość powiedzenia Moore’a, wystarczy spojrzeć na współczesny układ scalony, który jest szybszy, mniejszy i bardziej wszechobecny niż kiedykolwiek. Od 2008 r. przemysł półprzewodników produkuje ponad 267 miliardów chipów rocznie, a do 330 r. liczba ta ma wzrosnąć do 2012 miliardów.