一代电子管计算机(1946-1957)
在第二次世界大战中,美国政府寻求计算机以开发潜在的战略价值。这促进了计算机的研究与发展。1944年Howard(1900-1973)研制出全电子计算机,为美国海军绘制弹道图。这台简称Mark 的机器有半个足球场大,内含500英里的电线,使用电磁信号来移动机械部件,速度很慢(3-5秒一次计算)并且实用性很差只用于专门领域,但是,它既可以执行基本算术运算也可以运算复杂的等式。
1946年2月14日,标志现代计算机诞生的ENIAC在费城公诸于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑,它通过不同部分之间的重新接线编程,还拥有并行计算能力。ENIAC使用了18000个电子管,70000个电阻器,耗电160千瓦,其运算速度比Mark 快1000倍,ENIAC是第一台普通用途计算机。
第一代计算机的操作指令是为特定任务而编制的,每种机器有各自不同的机器语言,功能受到限制,速度也慢;另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓存储数据。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。
第二代晶体管计算机(1957-1964)
1948年,晶体管发明代替了体积庞大电子管,电子设备的体积不断减小。1956年,晶体管在计算机中使用,晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。
1960年,出现了一些成功地用在商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。第二代计算机用晶体管代替电子管,还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。
第三代集成电路计算机(1964-1972)
1958年德州仪器的工程师Jack发明了集成电路(IC),将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到单一的半导体芯片上,计算机变得更小,功耗更低,速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统,使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。
第四代大规模集成电路计算机(1972-现在)
从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑正式进入了第四代。大规模集成电路(LSI) 可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了80 年代,超大规模集成电路(VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件,后来的(ULSI) 将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降,而功能和可靠性不断增强,向着小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。70 年代中期,计算机制造商开始将计算机带给普通消费者,这时的小型机带有友好界面的软件包,供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。
1980年IBM推出世界上第一台个人电脑。IBM推出以英特尔的x86的硬体架构及微软公司的MS-DOS操作系统的个人电脑,并制定以PC/AT为PC的规格。当时与IBM PC 竞争的是Apple Macintosh 系列于1984 年推出,Macintosh 提供了友好的图形界面,用户可以用鼠标方便地操作。之后由英特尔所推出的微处理器以及微软所推出的操作系统发展几乎等同于个人电脑的发展历史。Wintel架构全面取代了IBM在个人电脑主导的地位。80 年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌,微机的拥有量不断增加,计算机继续缩小体积。第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。