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En 1945, el matemático von Neumann distribuyó el bosquejo de una computadora con programa almacenado, llamada EDVAC, que finalmente se terminaría en 1949.
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En la medida que diferentes tecnologías hicieron posible que se pudieran fabricar dispositivos electrónicos más pequeños y confiables, también se incrementó la complejidad en el diseño de la CPU. La primera mejora de este tipo se logró con la llegada del transistor.
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Los circuitos integrados aumentaban la cantidad de transistores a cientos y posteriormente a miles. Para 1968, la cantidad de circuitos integrados necesarios para construir una CPU completa se había reducido a 24, cada uno conteniendo unos 1.000 transistores MOS.
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La CPU tal como se conoce actualmente fue desarrollada por primera vez en 1971 por Intel, para que funcionara dentro de la estructura de las computadoras personales.