1946年2月，世界上第一臺數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。ENIAC是世界上第一臺能真正自動運(yùn)行的電子計(jì)算機(jī)，設(shè)計(jì)這臺計(jì)算機(jī)的目的主要用于解決第二次世界大戰(zhàn)時(shí)軍事上彈道課題的高速計(jì)算。雖然它的運(yùn)算速度只能完成每秒鐘5000次加、減法運(yùn)算，但它把一個(gè)有關(guān)發(fā)射彈道導(dǎo)彈運(yùn)算題目的計(jì)算時(shí)間從臺式計(jì)算器所需的7～10小時(shí)縮短到30秒以下。在當(dāng)時(shí)，這是了不起的進(jìn)步。ENIAC采用電子管作為基本元件，使用了18800個(gè)電子管，占地170平方米，每小時(shí)耗電150千瓦。從l946年2月交付使用到l955年10月后切斷電源，ENIAC共服役了9年多的時(shí)間。
近60年來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展極為迅速。以計(jì)算機(jī)基本開關(guān)邏輯部件所使用的物理器件的變遷依據(jù)，我們通常將計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程劃分為四個(gè)階段：電子管計(jì)算機(jī)(第一代計(jì)算機(jī))、晶體管計(jì)算機(jī)(第二代計(jì)算機(jī))、中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(第三代i-I-算機(jī))、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(第四代計(jì)算機(jī))。目前，計(jì)算機(jī)正在向智能計(jì)算機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的方向發(fā)展。每個(gè)階段在技術(shù)上都是新的突破，在性能上也是質(zhì)的飛躍。
1．第一代計(jì)算機(jī)(1946。1958年)：電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代。采用電子管作為計(jì)算機(jī)的基本元件，體積大，耗電多，速度慢，司靠性差，壽命低；內(nèi)存儲器先采用水銀延遲線，后采用磁芯存儲器，外存儲器則有紙帶、卡片、磁帶、磁鼓等；運(yùn)算速度為每秒幾千次到幾萬次，內(nèi)存容量僅幾KB；程序設(shè)計(jì)語言采用二進(jìn)制碼表示的機(jī)器語言和匯編語言；這個(gè)階段的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算和軍事用途。
2．第二代計(jì)算機(jī)(1959～1964年)：晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代。用晶體管代替電子管作為基本元件，積縮小，耗電減少，可靠性增加，重量減輕，運(yùn)行速度加快；外存儲器有了磁盤、磁帶，外設(shè)種類也有所增加；運(yùn)算速度達(dá)到每秒幾十萬次，內(nèi)存容量擴(kuò)大到幾十萬KB；開始有了系統(tǒng)軟件，提出了操作系統(tǒng)的概念；出現(xiàn)了高級程序設(shè)計(jì)語言(如FORTRAN、COBOL等)，程序的編制方便了，通用性增強(qiáng)了，從而使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍從軍事研究、科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等域，并開始進(jìn)入商業(yè)市場。
3．第三代計(jì)算機(jī)(1965～1970年)：中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。集成電路是使用半導(dǎo)體工藝將電路元件及其相互之間的連線制作在半導(dǎo)體或絕緣基片上，形成具有一定功能的集成電路。按其基片上電路元件的數(shù)目多少，分為小規(guī)模集成電路、中路計(jì)算機(jī)時(shí)代。1971年，大規(guī)模集成電路研制成功，使計(jì)算機(jī)進(jìn)人大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。第四代計(jì)算機(jī)采用集成度為上千甚至上萬的大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路作為基本電子元件，用集成度更高的半導(dǎo)體存儲器作為主存儲器，外存儲器采用大容量的軟、硬磁盤和光盤；運(yùn)算速度每秒可達(dá)幾百萬次、甚至上億次；各種外部設(shè)備相繼出現(xiàn)；軟件配置空前豐富，操作系統(tǒng)不斷完善，同時(shí)發(fā)展了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信軟件等，使計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的時(shí)代。
大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)為計(jì)算機(jī)的微型化創(chuàng)造了條件。1971年11月，美國Intel公司成功地用一塊芯片實(shí)現(xiàn)了中央處理器的功能，制成世界上第一片微處理器Intel4004，將其加上存儲器便組成4位微型電子計(jì)算機(jī)MCS一4，從此揭開了微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的帷幕。l973年12月，Intel公司又研制成功8位微處理器Intel8080，標(biāo)志著第二代微處理器的開始。1978年，Intel公司再進(jìn)一步生產(chǎn)出16位微處理器Intel8086，使微處理器的發(fā)展進(jìn)入第三代。1985年，Intel公司相繼推出的32位微處理器Intel80386、80486，標(biāo)志著第四代微處理器的出現(xiàn)。1993年，Intel公司推出的奔騰(Pentium)芯片，標(biāo)志著第五代微處理器時(shí)代的來臨，即奔騰機(jī)時(shí)代。奔騰機(jī)一般都是64位微處理器，它含有較豐富的多媒體擴(kuò)展指令集。我國的長城、聯(lián)想、方正等電腦制造商也在同一時(shí)期先后推出了自己的奔騰機(jī)。
20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展更為迅猛的階段，產(chǎn)品不斷升級換代。未來計(jì)算機(jī)將向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化和智能化方向發(fā)展。
巨型化是指發(fā)展高速、大存儲量和強(qiáng)功能的巨型計(jì)算機(jī)。研制巨型計(jì)算機(jī)的水平是衡量一國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。巨型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可高達(dá)每秒數(shù)萬億次，它主要應(yīng)用于諸如鉈
天文、氣象、原子、核反應(yīng)、航天等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
微型化是利用微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，將計(jì)算機(jī)的體積進(jìn)一步縮小、價(jià)格進(jìn)一步降低。各種便攜式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、掌上電腦是目前計(jì)算機(jī)微型化的主要形式。
網(wǎng)絡(luò)化是指這樣一種結(jié)構(gòu)，即用現(xiàn)代通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互相聯(lián)結(jié)起來，使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)眾多的計(jì)算機(jī)能共享相互的硬件、軟件、數(shù)據(jù)等計(jì)算機(jī)資源。網(wǎng)絡(luò)有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之分，因特網(wǎng)(Intemet)是目前世界上大的廣域網(wǎng)。
智能化是指計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺和思維過程的能力，即成為智能計(jì)算機(jī)。智能化研究包括模式識別、物形分析、自然語言理解、定理自動證明、專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人等。目前已研制出具有部分智能的機(jī)器人，它可以代替人們從事一些危險(xiǎn)的工作。智能化將使計(jì)算機(jī)突破“計(jì)算”這一簡單含義，能夠越來越多地代替人類進(jìn)行復(fù)雜勞動。
多媒體化是指計(jì)算機(jī)不僅具有處理文字(數(shù)字、符號)信息的能力，而且能夠處理聲音、圖像、動畫、影像等多種媒介，即成為多媒體計(jì)算機(jī)。多媒體技術(shù)的目標(biāo)是無論在何地，只需要簡單的設(shè)備就能自由自在地以交互和對話方式收發(fā)所需要的信息。多媒體技術(shù)將真正改變?nèi)伺c機(jī)器之間的“關(guān)系”，使計(jì)算機(jī)朝著人類能夠接受和處理信息的自然的方向發(fā)展。
近60年來，計(jì)算機(jī)的發(fā)展極為迅速。以計(jì)算機(jī)基本開關(guān)邏輯部件所使用的物理器件的變遷依據(jù)，我們通常將計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程劃分為四個(gè)階段：電子管計(jì)算機(jī)(第一代計(jì)算機(jī))、晶體管計(jì)算機(jī)(第二代計(jì)算機(jī))、中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(第三代i-I-算機(jī))、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(第四代計(jì)算機(jī))。目前，計(jì)算機(jī)正在向智能計(jì)算機(jī)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的方向發(fā)展。每個(gè)階段在技術(shù)上都是新的突破，在性能上也是質(zhì)的飛躍。
1．第一代計(jì)算機(jī)(1946。1958年)：電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代。采用電子管作為計(jì)算機(jī)的基本元件，體積大，耗電多，速度慢，司靠性差，壽命低；內(nèi)存儲器先采用水銀延遲線，后采用磁芯存儲器，外存儲器則有紙帶、卡片、磁帶、磁鼓等；運(yùn)算速度為每秒幾千次到幾萬次，內(nèi)存容量僅幾KB；程序設(shè)計(jì)語言采用二進(jìn)制碼表示的機(jī)器語言和匯編語言；這個(gè)階段的計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算和軍事用途。
2．第二代計(jì)算機(jī)(1959～1964年)：晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代。用晶體管代替電子管作為基本元件，積縮小，耗電減少，可靠性增加，重量減輕，運(yùn)行速度加快；外存儲器有了磁盤、磁帶，外設(shè)種類也有所增加；運(yùn)算速度達(dá)到每秒幾十萬次，內(nèi)存容量擴(kuò)大到幾十萬KB；開始有了系統(tǒng)軟件，提出了操作系統(tǒng)的概念；出現(xiàn)了高級程序設(shè)計(jì)語言(如FORTRAN、COBOL等)，程序的編制方便了，通用性增強(qiáng)了，從而使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍從軍事研究、科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等域，并開始進(jìn)入商業(yè)市場。
3．第三代計(jì)算機(jī)(1965～1970年)：中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。集成電路是使用半導(dǎo)體工藝將電路元件及其相互之間的連線制作在半導(dǎo)體或絕緣基片上，形成具有一定功能的集成電路。按其基片上電路元件的數(shù)目多少，分為小規(guī)模集成電路、中路計(jì)算機(jī)時(shí)代。1971年，大規(guī)模集成電路研制成功，使計(jì)算機(jī)進(jìn)人大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代。第四代計(jì)算機(jī)采用集成度為上千甚至上萬的大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路作為基本電子元件，用集成度更高的半導(dǎo)體存儲器作為主存儲器，外存儲器采用大容量的軟、硬磁盤和光盤；運(yùn)算速度每秒可達(dá)幾百萬次、甚至上億次；各種外部設(shè)備相繼出現(xiàn)；軟件配置空前豐富，操作系統(tǒng)不斷完善，同時(shí)發(fā)展了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信軟件等，使計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的時(shí)代。
大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)為計(jì)算機(jī)的微型化創(chuàng)造了條件。1971年11月，美國Intel公司成功地用一塊芯片實(shí)現(xiàn)了中央處理器的功能，制成世界上第一片微處理器Intel4004，將其加上存儲器便組成4位微型電子計(jì)算機(jī)MCS一4，從此揭開了微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的帷幕。l973年12月，Intel公司又研制成功8位微處理器Intel8080，標(biāo)志著第二代微處理器的開始。1978年，Intel公司再進(jìn)一步生產(chǎn)出16位微處理器Intel8086，使微處理器的發(fā)展進(jìn)入第三代。1985年，Intel公司相繼推出的32位微處理器Intel80386、80486，標(biāo)志著第四代微處理器的出現(xiàn)。1993年，Intel公司推出的奔騰(Pentium)芯片，標(biāo)志著第五代微處理器時(shí)代的來臨，即奔騰機(jī)時(shí)代。奔騰機(jī)一般都是64位微處理器，它含有較豐富的多媒體擴(kuò)展指令集。我國的長城、聯(lián)想、方正等電腦制造商也在同一時(shí)期先后推出了自己的奔騰機(jī)。
20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展更為迅猛的階段，產(chǎn)品不斷升級換代。未來計(jì)算機(jī)將向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化和智能化方向發(fā)展。
巨型化是指發(fā)展高速、大存儲量和強(qiáng)功能的巨型計(jì)算機(jī)。研制巨型計(jì)算機(jī)的水平是衡量一國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。巨型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可高達(dá)每秒數(shù)萬億次，它主要應(yīng)用于諸如鉈
天文、氣象、原子、核反應(yīng)、航天等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
微型化是利用微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，將計(jì)算機(jī)的體積進(jìn)一步縮小、價(jià)格進(jìn)一步降低。各種便攜式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、掌上電腦是目前計(jì)算機(jī)微型化的主要形式。
網(wǎng)絡(luò)化是指這樣一種結(jié)構(gòu)，即用現(xiàn)代通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)互相聯(lián)結(jié)起來，使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)眾多的計(jì)算機(jī)能共享相互的硬件、軟件、數(shù)據(jù)等計(jì)算機(jī)資源。網(wǎng)絡(luò)有局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之分，因特網(wǎng)(Intemet)是目前世界上大的廣域網(wǎng)。
智能化是指計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺和思維過程的能力，即成為智能計(jì)算機(jī)。智能化研究包括模式識別、物形分析、自然語言理解、定理自動證明、專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人等。目前已研制出具有部分智能的機(jī)器人，它可以代替人們從事一些危險(xiǎn)的工作。智能化將使計(jì)算機(jī)突破“計(jì)算”這一簡單含義，能夠越來越多地代替人類進(jìn)行復(fù)雜勞動。
多媒體化是指計(jì)算機(jī)不僅具有處理文字(數(shù)字、符號)信息的能力，而且能夠處理聲音、圖像、動畫、影像等多種媒介，即成為多媒體計(jì)算機(jī)。多媒體技術(shù)的目標(biāo)是無論在何地，只需要簡單的設(shè)備就能自由自在地以交互和對話方式收發(fā)所需要的信息。多媒體技術(shù)將真正改變?nèi)伺c機(jī)器之間的“關(guān)系”，使計(jì)算機(jī)朝著人類能夠接受和處理信息的自然的方向發(fā)展。