1999年1月在“两弹一星”元勋、全国人大常委会副委员长周光召院士的热情倡导下，在信息产业部、财政部、北京市政府的直接领导下，在国家电子信息产业发展基金投资支持下，应邀回国的邓中翰、杨晓东等一批留美博士启动并承担了“星光中国芯工程”，致力于数字多媒体芯片的研发、设计及产业化工作。
1999年10月14日中星微电子公司在中关村科技园区成立，负责实施“星光中国芯工程”，确立了以数字多媒体芯片为突破口、实现核心技术产业化、将具有自主知识产权的“中国芯”作为打入国际市场的战略目标。2001年3月“星光中国芯工程”推出第一块具有中国自主知识产权的百万门级超大规模CMOS数码图像处理芯片“星光一号”，应用于PC摄像，成功实现核心技术成果产业化。
2001年11月8日“星光一号”通过微软WindowsXP的WHQL认证，这是当时中国唯一通过该项认证的产品。2002年2月“星光中国芯工程”推出集视音频同步处理于一体的数字多媒体芯片“星光二号”，从PC领域进入可视通信领域。
2002年10月“星光中国芯工程”推出集拍摄、二维图形、智能图像处理于一体的手机控制机器人的人工视觉芯片“星光三号”，进入智能监控领域。2003年4月“星光中国芯工程”推出手机外接彩信多媒体处理芯片“星光四号”，进入移动通信领域。
2003年12月28日“中国芯工程”成果报告会在人民大会堂联合举行，宣布“星光中国芯工程”取得了重要进展，已突破7大核心技术，申请了200多项国内外技术专利，“星光”数字多媒体芯片销售量超过1000万枚。2004年1月“星光中国芯工程”推出PC及彩信手机多媒体处理芯片“星光五号”，支持PC和手机的视音频输入及处理、移动存储、数码相机、彩信等功能。
2004年2月中星微作为唯一的中国芯片公司成为国际移动行业处理器联盟(MIPI)的成员。
2004年10月21日中星微等9家单位共同在京宣告成立移动多媒体技术联盟(MMTA)，旨在通过联盟各方的力量，推动移动通信多媒体产业链上网络、终端和应用的合作、创新与规范。
2004年12月“星光中国芯工程”推出针对手机铃音处理的“星光移动一号”手机多媒体芯片，以硬件方式实现了手机64和弦及真唱铃声的应用突破。2005年3月28日“星光”数字多媒体芯片荣获“国家科学技术进步一等奖”，胡锦涛总书记在人民大会堂亲自为邓中翰博士颁奖。
2005年6月28日“星光中国芯工程”推出针对手机嵌入式数码相机图像处理的“星光移动二号”手机多媒体芯片，并发布了手机多媒体格式技术规范VMD和VMI。
2005年6月“星光中国芯工程”推出首枚笔记本电脑专用的图像输入芯片，该芯片集成晶体管800万门。
2005年11月15日中星微电子公司在纳斯达克证券市场上市，成为第一家在纳斯达克上市的中国芯片设计公司。2006年1月“星光中国芯工程”推出单芯片混合电路移动多媒体处理器“星光移动三号”手机多媒体芯片，高度整合了多种多媒体功能，并具备低功耗和体积小等优点。
2006年3月“星光中国芯工程”推出“星光移动四号”手机多媒体芯片Vinno，Vinno是业界领先的单芯片、混合信号移动多媒体处理器，集成了多种目前广受欢迎的视音频功能。由于采用了创新性的可配置架构，该芯片能够与大多数手机基带平台实现无缝兼容，并能在GSM、GPRS、CDMA和不同3G标准的移动网络中良好工作。
2006年11月21日“星光中国芯工程”推出针对3G的“星光移动五号”手机多媒体芯片，并成功应用于大唐移动3G测试手机终端，已在当时信息产业部指定的首批3G试点城市进行测试。
2006年12月7日中星微电子公司荣获全球半导体设计协会年度奖，成为中国大陆地区首家获此殊荣的芯片设计公司。2007年2月7日“电子信息产业发展基金创业投资暨‘星光中国芯工程’成果报告会”在人民大会堂举办，宣告“星光”数字多媒体芯片全球市场累计销量突破1亿枚，占据全球计算机图像输入芯片60%以上的市场份额。
2007年6月“星光中国芯工程”推出Web2.0时代最先进的网络摄像头处理芯片VC0336，主要应用于外挂式电脑摄像头和嵌入式笔记本电脑摄像头。
2007年9月“星光中国芯工程”申请国内外专利突破1000项。
2007年12月“星光中国芯工程”发布WindowsRaly和网络摄像机的融合应用解决方案，推出第一代采用了WindowsRaly技术的网络摄像机VS-IPC1002，实现了在局域网和广域网远程监控。
2007年年底中星微电子再次被《福布斯》中文版列入“中国最具潜力企业榜”，中星微已连续两年获此殊荣。2008年以来“星光中国芯工程”大规模投入国家安防视频监控技术标准的研究制定、芯片设计和产业化推进工作，已推出具有我国自主知识产权的可大规模部署的电信运营级宽带视频监控系统和新一代无线高清智能监控系统。
2008年11月19日中关村科技园区管委会举办“星光中国芯工程”成果发布会，宣告“星光移动”手机多媒体芯片全球销量突破1亿枚。
