Nem sempre.
Embora muitas CPUs modernas estejam contidas em um único circuito integrado (IC), algumas CPUs mais antigas podem ser compostas por vários ICs trabalhando juntos. Por exemplo, o microprocessador Intel 8086 era composto por dois ICs:a própria CPU 8086 e o coprocessador matemático 8087.
Além disso, algumas CPUs de última geração, como aquelas usadas em servidores e estações de trabalho, podem ter vários núcleos de CPU, cada um contido em seu próprio IC. Essas CPUs são frequentemente chamadas de processadores "multi-core" ou "muitos núcleos".