超大規模集成電路（Very Large Scale Integration Circuit，VLSI）是壹種將大量晶體管組合到單壹芯片的集成電路，其集成度大於大規模集成電路。集成的晶體管數在不同的標準中有所不同。從1970年代開始，隨著復雜的半導體以及通信技術的發展，集成電路的研究、發展也逐步展開。計算機裏的控制核心微處理器就是超大規模集成電路的最典型實例，超大規模集成電路設計（VLSI design），尤其是數字集成電路，通常采用電子設計自動化的方式進行，已經成為計算機工程的重要分支之壹。
集成電路按集成度高低的不同可分為小規模集成電路、中規模集成電路、大規模集成電路、超大規模集成電路、特大規模集成電路和巨大規模集成電路等。
小規模集成電路於1960年出現，在壹塊矽片上包含10-100個元件或1-10個邏輯門。如 邏輯門和觸發器等。如果用小規模數字集成電路(SSI)進行設計組合邏輯電路時，是以門電路作為電路的基本單元，所以邏輯函數的化簡應使使用的門電路的數目最少，而且門的輸入端數目也最少。
中規模集成電路（Medium Scale Integration：MSI）
1966年出現，在壹塊矽片上包含100-1000個元件或10-100個邏輯門。如 ：集成計時器，寄存器，譯碼器等。
如果選用中規模集成電路(MSI)設計組合邏輯電路時，則以所用集成電路個數最少，品種最少，同時集成電路間的連線也最少。這往往需將邏輯函數表達式變換成選用電路所要求的表達形式，有時可直接用標準範式。
MSI中規模組合邏輯器件功能雖然比小規模集成電路SSI強，但也不像大規模集成電路LSI那樣功能專壹化，這些器件產品的品種雖然不少，但也不可能完全符合使用者的要求，這就需要將多片級聯以擴展其功能，而且還可以用壹些標準的中規模繼承組件來實現其它壹些組合邏輯電路的設計。用中規模集成組件來進行組合邏輯電路設計時，其方法是選擇合適的MSI後，將實際問題轉化後的邏輯表達式變換為響應的MSI的表達形式。用MSI設計的組合邏輯電路與用門電路設計的組合邏輯電路相比，不僅體積小，重量較輕，而且提高了工作的可靠性。
中規模數據選擇起的級聯可擴展其選擇數據的路數，其功能擴展不僅可用於組合邏輯電路，而且還可用於時序邏輯電路。在組合邏輯電路中主要有以下應用：
（1）級聯擴展，以增加選擇的路數、位數，可實現由多位到多位的數據傳送；
（2）作邏輯函數發生器，用以實現任意組合邏輯電路的設計。
大規模集成電路(Large Scale Integrated circuits：LSI)
1970年出現，在壹塊矽片上包含103-105個元件或100-10000個邏輯門。如 ：半導體存儲器，某些計算機外設。628512，628128（128K）最大容量1G。
超大規模集成電路(Very Large Scale Integrated circuits：VLSI)
在壹塊芯片上集成的元件數超過10萬個，或門電路數超過萬門的集成電路，稱為超大規模集成電路。超大規模集成電路是20世紀70年代後期研制成功的，主要用於制造存儲器和微處理機。64k位隨機存取存儲器是第壹代超大規模集成電路，大約包含15萬個元件，線寬為3微米。
超大規模集成電路的集成度已達到600萬個晶體管，線寬達到0.3微米。用超大規模集成電路制造的電子設備，體積小、重量輕、功耗低、可靠性高。利用超大規模集成電路技術可以將壹個電子分系統乃至整個電子系統“集成”在壹塊芯片上，完成信息采集、處理、存儲等多種功能。例如，可以將整個386微處理機電路集成在壹塊芯片上，集成度達250萬個晶體管。超大規模集成電路研制成功，是微電子技術的壹次飛躍，大大推動了電子技術的進步，從而帶動了軍事技術和民用技術的發展。超大規模集成電路已成為衡量壹個國家科學技術和工業發展水平的重要標誌，也是世界主要工業國家，特別是美國和日本競爭最激烈的壹個領域。
特大規模集成電路(Ultra Large-Scale Integration：ULSI)
1993年隨著集成了1000萬個晶體管的16M FLASH和256M DRAM的研制成功，進入了特大規模集成電路ULSI (Ultra Large-Scale Integration)時代。特大規模集成電路的集成組件數在107～109個之間。
ULSI電路集成度的迅速增長主要取決於以下兩個因素：壹是完美晶體生長技術已達到極高的水平；二是制造設備不斷完善，加工精度、自動化程度和可靠性的提高已使器件尺寸進入深亞微米級領域。矽單晶制備技術可使晶體徑向參數均勻，體內微缺陷減少，0.1~0.3um大小的缺陷平均可以少於0.05個/平方厘米。對電路加工過程中誘生的缺陷理論模型也有了較為完整的認識，由此發展了壹整套完美晶體的加工工藝。生產電路用的矽片直徑的不斷增大，導致生產效率大幅度提高，矽片的直徑尺寸已達到12英寸。微缺陷的減少使芯片成品率增加，0.02個/平方厘米缺陷的矽片可使256MB DRAM的成品率達到80~90%。
巨大規模集成電路（Giga Scale Integration：GSI）
1994年由於集成1億個元件的1G DRAM的研制成功，進入巨大規模集成電路GSI（Giga Scale Integration）時代。巨大規模集成電路的集成組件數在109以上。