Разберу процесс по слоям абстракции, потому что без этого картина не складывается.

Уровень ISA (что делает процессор)
Сначала определяют набор инструкций. Какие операции поддерживаются, сколько регистров, как кодируются команды. Это документ, а не код. Пример - ARM Architecture Reference Manual, это тысячи страниц спецификации.

Уровень RTL (как это реализовано)
Архитекторы пишут описание схемы на языках Hardware Description Language - Verilog или VHDL (или современные Chisel, SpinalHDL). Это не программирование в привычном смысле - это описание параллельно работающей цифровой схемы. RTL-код синтезируется в логические вентили автоматически.

Верификация
Самый дорогой этап. Нужно доказать что реализация соответствует спецификации ISA. Используют формальную верификацию, симуляторы, тестовые наборы. В Intel и AMD верификация занимает больше человеко-часов, чем само проектирование.

FPGA-прототипирование
До того как идти на фаб, архитектуру прошивают в FPGA (программируемую матрицу) и гоняют реальный код. Это медленнее готового чипа, но позволяет ловить ошибки за тысячи долларов, а не миллионы.

Синтез и place&route
EDA-инструменты (Synopsys, Cadence) автоматически преобразуют RTL в реальные транзисторные схемы под конкретный техпроцесс фабрики.

Один человек может спроектировать простой процессор. RISC-V ядро типа PicoRV32 написал один разработчик (Clifford Wolf) за несколько месяцев. Cortex-M0 от ARM - несколько десятков инженеров. Современный Snapdragon - тысячи.