英特尔在为日本吉康（Busicom）公司生产的可编程计算器设计芯片的过程中，决定采取一种不同的方法。正如英特尔工程师特德·霍夫（TedHoff）说的：“我想让它成为一个具有通用功能的计算机，进而可以通过编程成为一个计算器，而不是使这个设备成为一个只有一些编程能力的计算器，”这导致了Intel4004的产生，它是第一块“计算机芯片”，或者叫做“微处理器”。1971年11月，4040芯片已经可以得到使用，它拥有2300个晶体管（依照摩尔定律，18年后微处理器包含的晶体管数将是这个数字的4000倍，或者说是1000万。这是一个相当精确的预测)。
我们已经知道4004芯片包含的晶体管数目，下面是4004芯片另外三种重要的特征。自4004芯片开始，在比较微处理器性能时，通常采用三个衡量标准。
第一个标准；4004是一个4位微处理器，这意味着处理器中数据通路宽度只有4位。每次做加、减运算时，它只能处理4位的数字。对比来看，第17章中的计算机数据通路是8位，因此被称为8位处理器。我们即将看到8位处理器很快就超越了4位处理器。但技术并没有停止于此，20世纪70年代末期，16位微处理器已经得到了应用。回想一下第17章中的内容，以及在8位处理器中进行两个16位数加法所必需的指令码，你就会欣喜地发现16位处理器带来的优势。到20世纪80年代中期，32位微处理器诞生了，并自此一直作为家用计算机的主要处理器。
第二个标准：4004每秒最大时钟频率为108,000周期，即108KHz。时钟频率是指连接到微处理器并驱动它运行的振荡器的最大频率，超过此时钟频率，微处理器将不能正常工作。到1999年，家用计算机的微处理器已经达到了500MHz比4004要快5000倍。
第三个标准：4004的可寻址存储器只有640字节，现在来看这个数字小得有点荒唐，但这与当时可得的存储芯片的容量是一致的。下一章中你将会看到，两年之中微处理器的寻址能力就达到了64KB，与第17章中计算机的能力比肩。1999年英特尔生产的芯片可以寻址64TB的空间，尽管当时多数人的家用电脑RAM容量还不到256MB。
上述三个数字指标并不能影响一台计算机的计算能力。比如，4位处理器同样可以实现32位数字加法，只不过是将其简单拆分为4位的数来进行。某种意义上讲，所有的数字计算机都是相同的，如果一台处理器从硬件上无法做到另外一台可以做到的事情，那么它可以通过软件途径做到，最终它们可以完成相同的事情，这是1937年图灵在论文里面关于可计算性的一种定义。
编码——隐匿在计算机软硬件背后的语言
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