현대적인 컴퓨터는 집적회로의 고도화로 특징지어질 수 있다. 한 기판에 트랜지스터, 인덕터, 콘덴서 등의 이산부품이 조립되어 전기적인 신호의 흐름으로 작업을 수행한다. 트랜지스터는 실리콘 웨이퍼에 구조화되어 집적되었으며 많은 트랜지스터가 집적되면 될수록 성능이 향상되게 된다. 이로부터 집적회로에 보다 더 많은 수의 트랜지스터를 집적해서 성능을 높이는 방안이 연구되었다. 제3세대라고 할 수 있는 이러한 변화는 컴퓨터 산업에 큰 이점을 주었다.
그러나 회로에 납땜하는 것은 면적에 한계가 있었기에 위에 언급한대로 각각의 반도체 부품에 집적되는 트랜지스터의 량을 늘리는게 방법으로 제시되었다. 한 반도체에 집적하는 부품의 수는 계속 늘어가게 되어 있으므로, 제3세대 컴퓨터가 개발되던 시점에서는 미세전자공학의 발달이 컴퓨터 성능의 지표로 쓰이고 있다.
집적 회로는 부울 대수의 논리적 기능을 전류의 흐름 제어에 의하 켬과 끔으로 표현되는 체제로 작동한다. 데이터 흐름을 제어하는 이들의 기능이 게이트의 구조화로 구현되는데 한마디로 말해 트랜지스터, 레지스터, 컨덕터와 같은 부품들을 실리콘과 같은 반도체로 제조할 수 있다는데 이해의 일단이 있다. 회로에 일일히 여러 부품을 납땜하기보다, 하나의 반도체에 실리콘 조각으로 새겨 제조하면 소형화와 집적 고도화를 이룰 수 있어 작은 면적으로도 성능의 향상이 되므로 개인용 PC 발전에 보탬이 된다는 아이디어가 집적회로의 고도화에 있다.
초기에는 소규모 집적회로가 제조되었고 시간이 갈수록 대규모로 늘어가서 요즘에는 수백억개의 집적이 이루어지고 있다. CPU 업체는 성능 표시 지표로 나노공정의 수치를 제시하는데, 이는 한 CPU 다이 안에 몇개의 트랜지스터가 집적된지를 알려주는 지표로, 10나노 공정, 4나노 공정 이렇게 부른다. 숫자가 낮을수록 집적이 고도화된 것을 의미한다. 그런만큼 성능이 좋아진다.
인텔의 설립자 중 한사람이던 무어는 매년 트랜지스터 집적 수가 두배로 늘어난다는 가설을 발표하여 적중했었다. 요즘은 반도체의 미세공정이 늘수록 성능향상이 직접적이지 않은 현상이 발견되어 여러 대체 기술들이 개발되었는데 파운드리 업체를 운용하는 삼성의 경우 3년에 집적 수를 늘리는 방안으로 옮겨가기도 했다.
집적도가 높아지는 동안 칩의 가격은 거의 그대로 유지된다.
칩 다이 안에 버스와 부품을 집적하면 외부 버스로 통신하는 것보다 더 빠르다
칩이 소형화되면서 컴퓨터 부피도 줄어 휴대성이 좋아진다
전력 소모가 성능에 비해 낮아진다
냉각팬의 기술도 같이 향상되어 조용하고 냉각 효율이 늘었다
운영체제와 응용소프트웨어들이 하드웨어의 강력한 성능에 비례해서 기능이 고도화된다
주변기기를 다는 입출력 포트 수가 늘어난다
기억장치의 용량이 늘고 속도도 빨라진다
가격대에 따라 라인업의 구별이 뚜렷해진다 (소비자 선택폭이 늘어남)
이러한 장점이 있게 된다.
현대의 미니PC나 싱글보드컴퓨터, 태블릿 등의 발전 또한 집적회로의 고도화에 기반한 것이다.
이로부터 클라우드 컴퓨팅과 양자컴퓨터 이전의 현재를 지배하는 컴퓨터 패러다임이 바로 제3세대로 분류될 수 있다.