Els microprocessadors segueixen les instruccions de la màquina i poden implicar una de les tres funcions bàsiques. La primera funció és calcular diverses operacions matemàtiques, fetes per la Unitat Lògica Aritmètica. La següent funció és moure dades a diferents registres de memòria. La funció final d’un microprocessador és llegir les instruccions i saltar a instruccions noves si cal.
La història de la invenció del microprocessador és tendenciosa i controvertida; la invenció del transistor va ser el primer pas. Van entrar en producció el 1947, molt abans que els microprocessadors arribessin a l’escena. Aquests transistors originals eren transistors bipolars. Als anys seixanta es van desenvolupar circuits integrats que contenien múltiples transistors bipolars. La dècada de 1960 també va suposar la invenció del transistor metall-òxid-semiconductor (MOS). Aquests transistors eren originals lents, poc fiables i cars, però la ràpida innovació els va convertir en la millor opció en transistors a mitjan dècada.
El 1967, l'ordinador D200 d'Autonetics es va convertir en el primer ordinador construït amb transistors MOS. L'ordinador s'utilitzava per a l'aviació i la navegació. En un moment donat, fins i tot va ser un candidat per utilitzar-lo al transbordador espacial. Aquesta implementació d’un ordinador amb xip de 24 MOS va iniciar una cursa d’armaments. Els dissenys informàtics posteriors van competir per reduir el requisit de disseny de xips de 24 MOS del D200 fins al màxim d’1 possible.
L’enginyer Intel, Ted Hoff, és un dels millors candidats a l’inventor de microprocessadors, i normalment els historiadors de la tecnologia li atorguen crèdits. Hoff era el 12è empleat d'Intel. Va ser perseguit personalment pel cofundador d'Intel, Robert Noyce. Després d’iniciar-se, va convèncer una empresa japonesa anomenada BUSICOM perquè financés un projecte per construir un sol xip. Va dissenyar un microprocessador que es va convertir en l'Intel 4004 i va dirigir l'equip que s'encarregaria de construir-lo. El seu equip estava format per empleats d'Intel: Federico Faggin, Stanley Mazor i Masatoshi Shima. Faggin, en particular, és reconegut com un col·laborador crucial en el desenvolupament inicial. Després de finançar les primeres etapes del projecte per a l’equip de Ted Hoff, BUSICOM es va mostrar cada cop més escèptica sobre la necessitat de finançar un projecte tan radical. Intel es va adonar del valor de la propietat intel·lectual del disseny i va comprar els drets a BUSICOM.
La CPU Intel 4004, el primer microprocessador del món
El 1971, Intel va produir el 4004 amb una sola CPU. Es va marcar com el primer microprocessador. L’ordinador era un microprocessador de 4 bits, només permetia símbols de 4 bits d’amplada. El propi 4004 es va utilitzar en molt poques aplicacions comercials perquè va ser superat pels dissenys de microprocessadors superiors pocs mesos després del seu llançament. Els casos d’ús coneguts del 4004 inclouen una màquina de pinball i un processador de textos. Hoff va ser homenatjat el 2010 pel president dels Estats Units, Barack Obama, amb la Medalla Nacional de Tecnologia i Innovació pels seus esforços.
Ted Hoff amb Stanley Mazor i Federico Faggin han estat guardonats amb la Medalla Nacional de Tecnologia i Innovació pel seu treball a la Intel 4004
Després del disseny de 4 bits, els microprocessadors de 8 bits aviat es van convertir en l'estàndard de tota la informàtica. El 1970, Computer Terminal Corporation va contractar Intel per construir un sol xip MOS que substituís el processador del seu equip Datapoint 2200. El disseny es va convertir en el xip 8008 d’Intel, un microprocessador de 8 bits. Al mateix temps, Texas Instruments es va contractar per dissenyar un microprocessador. Un any després i abans del desenvolupament del xip Intel, Texas Instruments havia dissenyat el TMC 1795. Computer Terminal Corporation va rebutjar el disseny a favor del seu model anterior. El xip Texas Instruments no va trobar mai cap comprador, tot i que és clar que Texas Instruments mereix el mèrit del primer microprocessador de 8 bits.
Intel va comercialitzar ràpidament el microprocessador 8008 després de comprar els drets a Computer Terminal Corporation. El 8008 d’Intel va ser el primer microprocessador amb èxit comercial. A l'abril de 1972, Intel tenia centenars de milers de xips 8008 a punt per enviar-se. L'èxit del 8008 va portar al 8080 i després al 8086, que finalment es va convertir en el x86.
Tot i així, un contendent més ha entrat en el debat sobre la invenció i ha lluitat pels drets de patent del microprocessador molt litigiosos. Texas Instruments havia obtingut originalment diverses patents per al seu TMC 1795. El 1990, un inventor poc conegut de La Palma, Califòrnia, anomenat Gilbert Hyatt, va rebre una patent per al processador d'un sol xip. La controvertida patent número 4.942.516 es va concedir basada en un ordinador que va construir el 1969 mitjançant taulers bipolars. Hyatt havia començat a treballar en la construcció d'un microprocessador el 1967 i va deixar la seva feina el 1968 per fundar una empresa dedicada a la construcció del primer microprocessador. L’empresa Microcomputer Inc. de Hyatt va comptar amb el suport financer del fundador d’Intel, Gordon Moore i Robert Noyce. La patent podria haver portat a milers de milions de dòlars en liquidacions a favor del senyor Hyatt per part dels fabricants d’ordinadors. Texas Instruments finalment va aconseguir que la patent de Hyatt fos anul·lada el 1996 després d’un cas legal prolongat i pagant drets d’autor substancials a Hyatt. Hyatt encara sosté que el seu disseny va ser el primer microprocessador i que només va aconseguir l'èxit comercial a causa de disputes amb els altres patrocinadors de la seva empresa.
Gilbert Hyatt de Microcomputer Inc.
Intel continua sent un dels desenvolupadors de microprocessadors més grans actualment. S'han mantingut amb èxit per davant dels canvis tecnològics massius. El 1965, Gordon Moore, un dels fundadors d'Intel, va publicar un article predint que el nombre de transistors en un circuit integrat es duplicaria cada any. Deu anys després, el 1975, va predir que la duplicació es produiria cada dos anys. La seva predicció fins ara ha estat gairebé del tot correcta. La disputa sobre l’inventor del microprocessador potser mai no s’haurà resolt del tot, però és evident que el desenvolupament de microprocessadors amb transistors més petits i més econòmics ha canviat el món iniciant la revolució de l’ordinador i l’aparició d’ordinadors personals.
El primer microprocessador va funcionar en un avió el 1970. Dos anys abans que Intel. Completament documentat i verificat . Exactament la mateixa tecnologia que el 4004.