Penggunaan sirkuit terpadu pada 2011 sangat luas karena keunggulan unik yang mereka tawarkan dibandingkan sirkuit elektronik tradisional. Mereka ditemukan di setiap perangkat elektronik yang memiliki beberapa jenis kontrol mikroprosesor, dari ponsel dan pemutar musik portabel hingga sistem permainan, komputer pribadi, dan perangkat digital lainnya. Ini karena sirkuit terpadu (IC) atau chip menurut standar abad ke-21 kontemporer adalah perangkat yang sangat canggih, mengemas hingga jutaan komponen elektronik seperti transistor, resistor, dan kapasitor ke dalam area beberapa sentimeter persegi di atas wafer silikon. Penggunaan awal sirkuit terpadu cukup terbatas, namun, ketika model pertama dibangun pada tahun 1958 dan 1959, karena mereka adalah perangkat primitif pada saat itu yang sulit untuk diproduksi secara massal.
Jack Kilby, seorang peneliti di Texas Instruments di Amerika Serikat, dianggap sebagai salah satu orang pertama yang melihat potensi manfaat dan penggunaan sirkuit terpadu. Dia dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 2000 untuk kontribusinya pada pengembangan sirkuit elektronik. Meskipun konsep chip IC dapat ditelusuri ke penelitian sebelumnya sejauh tahun 1949 oleh para insinyur Jerman, Kilby dan peneliti lain yang berbasis di AS bernama Robert Noyce adalah yang pertama mengajukan paten untuk gagasan tersebut.
Lompatan besar yang diberikan chip IC pada desain sirkuit elektronik didasarkan pada batasan yang dihadapi produsen elektronik selama akhir 1950-an. Transistor telah menggantikan tabung vakum, tetapi komponen listrik dasar untuk sirkuit seperti transistor, kapasitor, dan resistor hanya dapat dibuat sangat kecil, karena memegangnya dengan pinset dan menyoldernya ke papan sirkuit menjadi semakin sulit karena semakin kecil. . Gagasan untuk mengetsa fungsionalitas komponen-komponen ini ke dalam wafer silikon menghilangkan kebutuhan akan penyolderan individual komponen genggam, dan penggunaan sirkuit terpadu mulai meroket setelah metode manufaktur disempurnakan pada pertengahan hingga akhir 1960-an.
Sementara sirkuit terintegrasi pertama disebut sebagai sirkuit integrasi skala kecil (SSI) dan hanya berisi beberapa lusin komponen, sirkuit ini sangat penting untuk proyek kedirgantaraan pada saat itu, seperti kontrol untuk sistem rudal nuklir Minuteman AS dan komputer digital yang digunakan. oleh program misi Bulan Apollo AS. Penggunaan ini, serta kebutuhan oleh Angkatan Laut AS, menyumbang sebagian besar permintaan awal untuk sirkuit terpadu pada tahun 1962. Pada tahun 1968, penggunaan sirkuit terpadu mulai menyebar ke elektronik konsumen, dengan kemampuan mereka untuk memproses frekuensi termodulasi (FM ) suara di televisi.
Karena jumlah komponen yang dapat ditempatkan pada sebuah chip ditingkatkan, penggunaan sirkuit terpadu menjadi jauh lebih luas. Model chip integrasi skala menengah (MSI) berisi ratusan komponen pada akhir 1960-an, dan integrasi skala besar (LSI) dapat menempatkan beberapa ribu komponen dalam satu chip lima tahun kemudian. Dari sana, pertumbuhan berapa banyak komponen yang dapat dikemas ke dalam area beberapa sentimeter persegi meningkat secara eksponensial. Integrasi skala sangat besar (VLSI) memungkinkan ratusan ribu komponen terhubung pada awal 1980-an, dan desain sirkuit terintegrasi tiga dimensi (3D-IC) pada 2011 memungkinkan jutaan atau miliaran komponen dikemas ke dalam jaringan yang saling berhubungan baik secara horizontal maupun vertikal pada beberapa lapisan wafer semikonduktor.
Pada tahun 2011, beberapa fungsi kontrol dan pemrosesan matematis yang dapat dilakukan oleh sirkuit terpadu telah menjadikannya perangkat di mana-mana di sebagian besar elektronik konsumen mulai dari radio dan televisi hingga kalkulator dan jam tangan digital. Penggunaan sirkuit terpadu tersebar luas di seluruh pabrik industri dan robotika, serta untuk kontrol dalam sistem mobil dan pesawat terbang. Karena mereka menjadi lebih canggih dan murah untuk diproduksi, mereka juga ditemukan di barang-barang sekali pakai seperti kartu ucapan yang memutar musik. Tag identifikasi frekuensi radio (RFID) pada kemasan produk konsumen sekali pakai yang digunakan toko ritel untuk melacak inventaris juga merupakan lokasi umum untuk chip IC, dengan tag RFID ditambahkan ke produk lain seperti paspor dan kartu kredit juga.