超大规模集成电路（Very Large Scale Integration Circuit）简称为 VLSI，是一种将大量晶体管组合到单一芯片的集成电路，其集成度大于大规模集成电路。集成的晶体管数在不同的标准中有所不同。
从 1970 年代开始，随着复杂的半导体以及通信技术的发展，集成电路的研究、发展也逐步展开。计算机里的控制核心微处理器就是超大规模集成电路的最典型实例，超大规模集成电路设计（VLSI design），尤其是数字集成电路，通常采用电子设计自动化的方式进行，已经成为计算机工程的重要分支之一。
集成电路的发展
集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路等。
小规模集成电路于 1960 年出现，在一块硅片上包含 10-100 个元件或 1-10 个逻辑门。如 逻辑门和触发器等。如果用小规模数字集成电路(SSI)进行设计组合逻辑电路时，是以门电路作为电路的基本单元，所以逻辑函数的化简应使使用的门电路的数目最少，而且门的输入端数目也最少。
中规模集成电路（Medium Scale Integration：MSI）是在 1966 年出现，在一块硅片上包含 100-1000 个元件或 10-100 个逻辑门。如 ：集成计时器，寄存器，译码器等。
大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits：LSI)在 1970 年出现，在一块硅片上包含 103-105 个元件或 100-10000 个逻辑门。如 ：半导体存储器，某些计算机外设。628512，628128（128K）最大容量 1G。
超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits：VLSI)在一块芯片上集成的元件数超过 10 万个，或门电路数超过万门的集成电路，称为超大规模集成电路。超大规模集成电路是 20 世纪 70 年代后期研制成功的，主要用于制造存储器和微处理机。64k 位随机存取存储器是第一代超大规模集成电路，大约包含 15 万个元件，线宽为 3 微米。
超大规模集成电路的集成度已达到 600 万个晶体管，线宽达到 0.3 微米。用超大规模集成电路制造的电子设备，体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。利用超大规模集成电路技术可以将一个电子分系统乃至整个电子系统“集成”在一块芯片上，完成信息采集、处理、存储等多种功能。例如，可以将整个 386 微处理机电路集成在一块芯片上，集成度达 250 万个晶体管。超大规模集成电路研制成功，是微电子技术的一次飞跃，大大推动了电子技术的进步，从而带动了军事技术和民用技术的发展。超大规模集成电路已成为衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志，也是世界主要工业国家，特别是美国和日本竞争最激烈的一个领域。
特大规模集成电路(Ultra Large-Scale Integration：ULSI)在 1993 年随着集成了 1000 万个晶体管的 16M FLASH 和 256M DRAM 的研制成功，进入了特大规模集成电路 ULSI (Ultra Large-Scale Integration)时代。特大规模集成电路的集成组件数在 107～109 个之间。
ULSI 电路集成度的迅速增长主要取决于以下两个因素：一是晶体生长技术已达到极高的水平；二是制造设备不断完善，加工精度、自动化程度和可靠性的提高已使器件尺寸进入深亚微米级领域。硅单晶制备技术可使晶体径向参数均匀，体内微缺陷减少，0.1~0.3um 大小的缺陷平均可以少于 0.05 个 / 平方厘米。对电路加工过程中诱生的缺陷理论模型也有了较为完整的认识，由此发展了一整套晶体的加工工艺。生产电路用的硅片直径的不断增大，导致生产效率大幅度提高，硅片的直径尺寸已达到 12 英寸。微缺陷的减少使芯片成品率增加，0.02 个 / 平方厘米缺陷的硅片可使 256MB DRAM 的成品率达到 80~90%。
巨大规模集成电路（Giga Scale Integration：GSI）在 1994 年由于集成 1 亿个元件的 1G DRAM 的研制成功，进入巨大规模集成电路 GSI（Giga Scale Integration）时代。巨大规模集成电路的集成组件数在 109 以上。
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