計算機的發(fā)展歷史
最新計算機的發(fā)展歷史
計算機（computer）俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計算的電子計算機器，可以進行數(shù)值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。下面給大家?guī)硪恍╆P(guān)于計算機的發(fā)展歷史，歡迎閱讀與借鑒，希望對你們有幫助!
目錄
計算機的發(fā)展歷程
一、第一臺計算機的誕生
第一臺計算機(ENIAC)于1946年2月,在美國誕生。
ENIAC PC機
耗資 100萬美圓 600美圓
重量 30噸 10kg
占地 150平方米 0.25平方米
電子器件 1.9萬只電子管 100塊集成電路
運算速度 5000次/秒 500萬次/秒
二、計算機發(fā)展歷史
1、第一代計算機(1946~1958)
電子管為基本電子器件;使用機器語言和匯編語言;主要應用于國防和科學計算;運算速度每秒幾千次至幾萬次。
2、第二代計算機(1958~1964)
晶體管為主要器件;軟件上出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和算法語言;運算速度每秒幾萬次至幾十萬次。
3、第三代計算機(1964~1971)
普遍采用集成電路;體積縮小;運算速度每秒幾十萬次至幾百萬次。
4、第四代計算機(1971~ )
以大規(guī)模集成電路為主要器件;運算速度每秒幾百萬次至上億次。
三、我國計算機發(fā)展歷史
從1953年開始研究，到1958年研制出了我國第一臺計算機
在1982年我國研制出了運算速度1億次的銀河I、II型等小型系列機。
計算機的歷史
計算機是新技術(shù)革命的一支主力，也是推動社會向現(xiàn)代化邁進的活躍因素。計算機科學與技術(shù)是第二次世界大戰(zhàn)以來發(fā)展最快、影響最為深遠的新興學科之一。計算機產(chǎn)業(yè)已在世界范圍內(nèi)發(fā)展成為一種極富生命力的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)代計算機是一種按程序自動進行信息處理的通用工具,它的處理對象是信息，處理結(jié)果也是信息。利用計算機解決科學計算、工程設(shè)計、經(jīng)營管理、過程控制或人工智能等各種問題的方法，都是按照一定的算法進行的。這種算法是定義精確的一系列規(guī)則，它指出怎樣以給定的輸入信息經(jīng)過有限的步驟產(chǎn)生所需要的輸出信息。
信息處理的一般過程，是計算機使用者針對待解抉的問題,事先編制程序并存入計算機內(nèi)，然后利用存儲程序指揮、控制計算機自動進行各種基本操作，直至獲得預期的處理結(jié)果。計算機自動工作的基礎(chǔ)在于這種存儲程序方式，其通用性的基礎(chǔ)則在于利用計算機進行信息處理的共性方法。
計算機的歷史
現(xiàn)代計算機的誕生和發(fā)展 現(xiàn)代計算機問世之前，計算機的發(fā)展經(jīng)歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個階段。
早在17世紀，歐洲一批數(shù)學家就已開始設(shè)計和制造以數(shù)字形式進行基本運算的數(shù)字計算機。1642年，法國數(shù)學家帕斯卡采用與鐘表類似的齒輪傳動裝置，制成了最早的十進制加法器。1678年，德國數(shù)學家萊布尼茲制成的計算機，進一步解決了十進制數(shù)的乘、除運算。
英國數(shù)學家巴貝奇在1822年制作差分機模型時提出一個設(shè)想，每次完成一次算術(shù)運算將發(fā)展為自動完成某個特定的完整運算過程。1884年，巴貝奇設(shè)計了一種程序控制的通用分析機。這臺分析機雖然已經(jīng)描繪出有關(guān)程序控制方式計算機的雛型，但限于當時的技術(shù)條件而未能實現(xiàn)。
巴貝奇的設(shè)想提出以后的一百多年期間，電磁學、電工學、電子學不斷取得重大進展，在元件、器件方面接連發(fā)明了真空二極管和真空三極管;在系統(tǒng)技術(shù)方面，相繼發(fā)明了無線電報、電視和雷達……。所有這些成就為現(xiàn)代計算機的發(fā)展準備了技術(shù)和物質(zhì)條件。
與此同時，數(shù)學、物理也相應地蓬勃發(fā)展。到了20世紀30年代，物理學的各個領(lǐng)域經(jīng)歷著定量化的階段，描述各種物理過程的數(shù)學方程，其中有的用經(jīng)典的分析方法已根難解決。于是，數(shù)值分析受到了重視，研究出各種數(shù)值積分，數(shù)值微分，以及微分方程數(shù)值解法，把計算過程歸結(jié)為巨量的基本運算，從而奠定了現(xiàn)代計算機的數(shù)值算法基礎(chǔ)。
社會上對先進計算工具多方面迫切的需要，是促使現(xiàn)代計算機誕生的根本動力。20世紀以后，各個科學領(lǐng)域和技術(shù)部門的計算困難堆積如山，已經(jīng)阻礙了學科的繼續(xù)發(fā)展。特別是第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)前后，軍事科學技術(shù)對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間，德國、美國、英國部在進行計算機的開拓工作，幾乎同時開始了機電式計算機和電子計算機的研究。
德國的朱賽最先采用電氣元件制造計算機。他在1941年制成的全自動繼電器計算機Z-3，已具備浮點記數(shù)、二進制運算、數(shù)字存儲地址的指令形式等現(xiàn)代計算機的特征。在美國，1940~1947年期間也相繼制成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不過，繼電器的開關(guān)速度大約為百分之一秒，使計算機的運算速度受到很大限制。
電子計算機的開拓過程，經(jīng)歷了從制作部件到整機從專用機到通用機、從“外加式程序”到“存儲程序”的演變。1938年，美籍保加利亞學者阿塔納索夫首先制成了電子計算機的運算部件。1943年，英國外交部通信處制成了“巨人”電子計算機。這是一種專用的密碼分析機，在第二次世界大戰(zhàn)中得到了應用。
1946年2月美國賓夕法尼亞大學莫爾學院制成的大型電子數(shù)字積分計算機(ENIAC)，最初也專門用于火炮彈道計算，后經(jīng)多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。這臺完全采用電子線路執(zhí)行算術(shù)運算、邏輯運算和信息存儲的計算機，運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一臺電子計算機。但是，這種計算機的程序仍然是外加式的，存儲容量也太小，尚未完全具備現(xiàn)代計算機的主要特征。
新的重大突破是由數(shù)學家馮·諾伊曼領(lǐng)導的設(shè)計小組完成的。1945年3月他們發(fā)表了一個全新的存儲程序式通用電子計算機方案-電子離散變量自動計算機(EDVAC)。隨后于1946年6月，馮·諾伊曼等人提出了更為完善的設(shè)計報告《電子計算機裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》。同年7~8月間，他們又在莫爾學院為美國和英國二十多個機構(gòu)的專家講授了專門課程《電子計算機設(shè)計的理論和技術(shù)》，推動了存儲程序式計算機的設(shè)計與制造。
1949年，英國劍橋大學數(shù)學實驗室率先制成電子離散時序自動計算機(EDSAC);美國則于1950年制成了東部標準自動計算機(SFAC)等。至此，電子計算機發(fā)展的萌芽時期遂告結(jié)束，開始了現(xiàn)代計算機的發(fā)展時期。
在創(chuàng)制數(shù)字計算機的同時，還研制了另一類重要的計算工具--模擬計算機。物理學家在總結(jié)自然規(guī)律時，常用數(shù)學方程描述某一過程;相反，解數(shù)學方程的過程，也有可能采用物理過程模擬方法，對數(shù)發(fā)明以后，1620年制成的計算尺，己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉(zhuǎn)變?yōu)殚L度的測量，于1855年制成了積分儀。
19世紀數(shù)學物理的另一項重大成就--傅里葉分析，對模擬機的發(fā)展起到了直接的推動作用。19世紀后期和20世紀前期，相繼制成了多種計算傅里葉系數(shù)的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學計算問題時，人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性，并將主要精力轉(zhuǎn)向了數(shù)字計算機。
電子數(shù)字計算機問世以后，模擬計算機仍然繼續(xù)有所發(fā)展，并且與數(shù)字計算機相結(jié)合而產(chǎn)生了混合式計算機。模擬機和混合機已發(fā)展成為現(xiàn)代計算機的特殊品種，即用在特定領(lǐng)域的高效信息處理工具或仿真工具。
20世紀中期以來，計算機一直處于高速度發(fā)展時期，計算機由僅包含硬件發(fā)展到包含硬件、軟件和固件三類子系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)的性能-價格比，平均每10年提高兩個數(shù)量級。計算機種類也一再分化，發(fā)展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機)，以及各種專用機(如各種控制計算機、模擬-數(shù)字混合計算機)等。
計算機器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機的發(fā)展出現(xiàn)了三次飛躍。
在電子管計算機時期(1946~1959)，計算機主要用于科學計算。主存儲器是決定計算機技術(shù)面貌的主要因素。當時，主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型，通常按此對計算機進行分類。
到了晶體管計算機時期(1959~1964)，主存儲器均采用磁心存儲器，磁鼓和磁盤開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學計算用計算機繼續(xù)發(fā)展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數(shù)據(jù)處理用計算機開始大量生產(chǎn)。
1964年，在集成電路計算機發(fā)展的同時，計算機也進入了產(chǎn)品系列化的發(fā)展時期。半導體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位，磁盤成了不可缺少的輔助存儲器，并且開始普遍采用虛擬存儲技術(shù)。隨著各種半導體只讀存儲器和可改寫的只讀存儲器的迅速發(fā)展，以及微程序技術(shù)的發(fā)展和應用，計算機系統(tǒng)中開始出現(xiàn)固件子系統(tǒng)。
20世紀70年代以后，計算機用集成電路的集成度迅速從中小規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模、超大規(guī)模的水平，微處理器和微型計算機應運而生，各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應用，對小型計算機、通用計算機和專用計算機的需求量也相應增長了。
微型計算機在社會上大量應用后，一座辦公樓、一所學校、一個倉庫常常擁有數(shù)十臺以至數(shù)百臺計算機。實現(xiàn)它們互連的局部網(wǎng)隨即興起，進一步推動了計算機應用系統(tǒng)從集中式系統(tǒng)向分布式系統(tǒng)的發(fā)展。
在電子管計算機時期，一些計算機配置了匯編語言和子程序庫，科學計算用的高級語言FORTRAN初露頭角。在晶體管計算機階段，事務處理的COBOL語言、科學計算機用的ALGOL語言，和符號處理用的LISP等高級語言開始進入實用階段。操作系統(tǒng)初步成型，使計算機的使用方式由手工操作改變?yōu)樽詣幼鳂I(yè)管理。
進入集成電路計算機發(fā)展時期以后，在計算機中形成了相當規(guī)模的軟件子系統(tǒng)，高級語言種類進一步增加，操作系統(tǒng)日趨完善，具備批量處理、分時處理、實時處理等多種功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信處理程序、網(wǎng)絡(luò)軟件等也不斷增添到軟件子系統(tǒng)中。軟件子系統(tǒng)的功能不斷增強，明顯地改變了計算機的使用屬性，使用效率顯著提高。
在現(xiàn)代計算機中，外圍設(shè)備的價值一般已超過計算機硬件子系統(tǒng)的一半以上，其技術(shù)水平在很大程度上決定著計算機的技術(shù)面貌。外圍設(shè)備技術(shù)的綜合性很強，既依賴于電子學、機械學、光學、磁學等多門學科知識的綜合，又取決于精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術(shù)和工藝水平等。
外圍設(shè)備包括輔助存儲器和輸入輸出設(shè)備兩大類。輔助存儲器包括磁盤、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等;輸入輸出設(shè)備又分為輸入、輸出、轉(zhuǎn)換、、模式信息處理設(shè)備和終端設(shè)備。在這些品種繁多的設(shè)備中，對計算機技術(shù)面貌影響最大的是磁盤、終端設(shè)備、模式信息處理設(shè)備和轉(zhuǎn)換設(shè)備等。
新一代計算機是把信息采集存儲處理、通信和人工智能結(jié)合在一起的智能計算機系統(tǒng)。它不僅能進行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、聯(lián)想、學習和解釋的能力，將能幫助人類開拓未知的領(lǐng)域和獲得新的知識。
計算技術(shù)在中國的發(fā)展 在人類文明發(fā)展的歷史上中國曾經(jīng)在早期計算工具的發(fā)明創(chuàng)造方面寫過光輝的一頁。遠在商代，中國就創(chuàng)造了十進制記數(shù)方法，領(lǐng)先于世界千余年。到了周代，發(fā)明了當時最先進的計算工具--算籌。這是一種用竹、木或骨制成的顏色不同的小棍。計算每一個數(shù)學問題時，通常編出一套歌訣形式的算法，一邊計算，一邊不斷地重新布棍。中國古代數(shù)學家祖沖之，就是用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結(jié)果比西方早一千年。
珠算盤是中國的又一獨創(chuàng)，也是計算工具發(fā)展史上的第一項重大發(fā)明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關(guān)系密切的計算工具，最初大約出現(xiàn)于漢朝，到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經(jīng)濟的發(fā)展起過有益的作用，而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區(qū)，經(jīng)受了歷史的考驗，至今仍在使用。
中國發(fā)明創(chuàng)造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等，不僅對自動控制機械的發(fā)展有卓越的貢獻，而且對計算工具的演進產(chǎn)生了直接或間接的影響。例如，張衡制作的水運渾象儀，可以自動地與地球運轉(zhuǎn)同步，后經(jīng)唐、宋兩代的改進，遂成為世界上最早的天文鐘。
記里鼓車則是世界上最早的自動計數(shù)裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發(fā)展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構(gòu)成八卦，也對計算技術(shù)的發(fā)展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文，系統(tǒng)地提出了二進制算術(shù)運算法則。他認為，世界上最早的二進制表示法就是中國的八卦。
經(jīng)過漫長的沉寂，新中國成立后，中國計算技術(shù)邁入了新的發(fā)展時期，先后建立了研究機構(gòu)，在高等院校建立了計算技術(shù)與裝置專業(yè)和計算數(shù)學專業(yè)，并且著手創(chuàng)建中國計算機制造業(yè)。
1958年和1959年，中國先后制成第一臺小型和大型電子管計算機。60年代中期，中國研制成功一批晶體管計算機，并配制了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統(tǒng)軟件。60年代后期，中國開始研究集成電路計算機。70年代，中國已批量生產(chǎn)小型集成電路計算機。80年代以后，中國開始重點研制微型計算機系統(tǒng)并推廣應用;在大型計算機、特別是巨型計算機技術(shù)方面也取得了重要進展;建立了計算機服務業(yè)，逐步健全了計算機產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
在計算機科學與技術(shù)的研究方面，中國在有限元計算方法、數(shù)學定理的機器證明、漢字信息處理、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件等方面都有所建樹。在計算機應用方面，中國在科學計算與工程設(shè)計領(lǐng)域取得了顯著成就。在有關(guān)經(jīng)營管理和過程控制等方面，計算機應用研究和實踐也日益活躍。
計算機科學與技術(shù)
計算機科學與技術(shù)是一門實用性很強、發(fā)展極其迅速的面向廣大社會的技術(shù)學科，它建立在數(shù)學、電子學 (特別是微電子學)、磁學、光學、精密機械等多門學科的基礎(chǔ)之上。但是，它并不是簡單地應用某些學科的知識，而是經(jīng)過高度綜合形成一整套有關(guān)信息表示、變換、存儲、處理、控制和利用的理論、方法和技術(shù)。
計算機科學是研究計算機及其周圍各種現(xiàn)象與規(guī)模的科學，主要包括理論計算機科學、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件和人工智能等。計算機技術(shù)則泛指計算機領(lǐng)域中所應用的技術(shù)方法和技術(shù)手段，包括計算機的系統(tǒng)技術(shù)、軟件技術(shù)、部件技術(shù)、器件技術(shù)和組裝技術(shù)等。計算機科學與技術(shù)包括五個分支學科，即理論計算機科學、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機組織與實現(xiàn)、計算機軟件和計算機應用。
理論計算機學 是研究計算機基本理論的學科。在幾千年的數(shù)學發(fā)展中，人們研究了各式各樣的計算，創(chuàng)立了許多算法。但是，以計算或算法本身的性質(zhì)為研究對象的數(shù)學理論，卻是在20世紀30年代才發(fā)展起來的。
當時，由幾位數(shù)理邏輯學者建立的算法理論，即可計算性理論或稱遞歸函數(shù)論，對20世紀40年代現(xiàn)代計算機設(shè)計思想的形成產(chǎn)生過影響。此后，關(guān)于現(xiàn)實計算機及其程序的數(shù)學模型性質(zhì)的研究，以及計算復雜性的研究等不斷有所發(fā)展。
理論計算機科學包括自動機論、形式語言理論、程序理論、算法分析，以及計算復雜性理論等。自動機是現(xiàn)實自動計算機的數(shù)學模型，或者說是現(xiàn)實計算機程序的模型，自動機理論的任務就在于研究這種抽象機器的模型;程序設(shè)計語言是一種形式語言，形式語言理論根據(jù)語言表達能力的強弱分為O~3型語言，與圖靈機等四類自動機逐一對應;程序理論是研究程序邏輯、程序復雜性、程序正確性證明、程序驗證、程序綜合、形式語言學，以及程序設(shè)計方法的理論基礎(chǔ);算法分析研究各種特定算法的性質(zhì)。計算復雜性理論研究算法復雜性的一般性質(zhì)。
計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 程序設(shè)計者所見的計算機屬性，著重于計算機的概念結(jié)構(gòu)和功能特性，硬件、軟件和固件子系統(tǒng)的功能分配及其界面的確定。使用高級語言的程序設(shè)計者所見到的計算機屬性，主要是軟件子系統(tǒng)和固件子系統(tǒng)的屬性，包括程序語言以及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件等的用戶界面。使用機器語言的程序設(shè)計者所見到的計算機屬性，則是硬件子系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu)(硬件子系統(tǒng)結(jié)構(gòu))及其功能特性，包括指令系統(tǒng)(機器語言)，以及寄存器定義、中斷機構(gòu)、輸入輸出方式、機器工作狀態(tài)等。
硬件子系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)是馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)，它由運算器控制器、存儲器和輸入、輸出設(shè)備組成，采用“指令驅(qū)動”方式。當初，它是為解非線性、微分方程而設(shè)計的，并未預見到高級語言、操作系統(tǒng)等的出現(xiàn)，以及適應其他應用環(huán)境的特殊要求。在相當長的一段時間內(nèi)，軟件子系統(tǒng)都是以這種馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)而發(fā)展的。但是，其間不相適應的情況逐漸暴露出來，從而推動了計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革。
計算機組織與實現(xiàn) 是研究組成計算機的功能、部件間的相互連接和相互作用，以及有關(guān)計算機實現(xiàn)的技術(shù)，均屬于計算機組織與實現(xiàn)的任務。
在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)確定分配給硬子系統(tǒng)的功能及其概念結(jié)構(gòu)之后，計算機組織的任務就是研究各組成部分的內(nèi)部構(gòu)造和相互聯(lián)系，以實現(xiàn)機器指令級的各種功能和特性。這種相互聯(lián)系包括各功能部件的布置、相互連接和相互作用。
隨著計算機功能的擴展和性能的提高，計算機包含的功能部件也日益增多，其間的互連結(jié)構(gòu)日趨復雜?，F(xiàn)代已有三類互連方式，分別以中央處理器、存儲器或通信子系統(tǒng)為中心，與其他部件互連。以通信子系統(tǒng)為中心的組織方式，使計算機技術(shù)與通信技術(shù)緊密結(jié)合，形成了計算機網(wǎng)絡(luò)、分布計算機系統(tǒng)等重要的計算機研究與應用領(lǐng)域。
計算機的發(fā)展歷史內(nèi)容
眾所周知的第一臺計算機是美國軍方定制，專門為了計算彈道和射擊特性表面而研制的，承擔開發(fā)任務的"莫爾小組"由四位科學家和工程師?？颂亍⒛死?、戈爾斯坦、博克斯組成。1946年這臺計算機主要元器件采用的是電子管。該機使用了1500個繼電器，18800個電子管，占地170m，重量重達30多噸，耗電150KW，造價48萬美元。開機時讓周圍居民暫時停電。這臺計算機每秒能完成5000次加法運算，400次乘法運算，比當時最快的計算工具快300倍，是繼電器計算機的1000倍、手工計算的20萬倍。用今天的標準看，它是那樣的"笨拙"和"低級"，其功能遠不如一只掌上可編程計算器，但它使科學家們從復雜的計算中解脫出來，它的誕生標志著人類進入了一個嶄新的信息革命時代。
然而，英國在二戰(zhàn)期間研制的用于密電的電子計算機巨人(Colossus)卻要比ENIAC早兩年(1943年12 )，巨人計算機是第一部全然電子化的電腦器件，使用了數(shù)量龐大的真空管，以紙帶作為輸入器件，能夠執(zhí)行各種布林邏輯的運算，但仍未具備圖靈完全的標準。巨人計算機建造到第9部"馬克二號"4，但是其實體器件、設(shè)計圖樣和操作方法，直到1970年代都還是一個謎。后來溫斯頓·丘吉爾親自下達一項銷毀命令，將巨人計算機全都拆解成巴掌大小的廢鐵，巨人計算機才因此在許多計算機歷史里都未留下一紙紀錄。英國布萊切利園目前展有巨人計算機的重建機種。
第一代
電子管計算機(1946-1957)這一階段計算機的主要特征是采用電子管元件作基本器件，用光屏管或汞延時電路作存儲器，輸入與輸出主要采用穿孔卡片或紙帶，體積大、耗電量大、速度慢、存儲容量小、可靠性差、維護困難且價格昂貴。在軟件上，通常使用機器語言或者匯編語言，來編寫應用程序。因此這一時代的計算機主要用于科學計算。
這時的計算機的基本線路是采用電子管結(jié)構(gòu)，程序從人工手編的機器指令程序，過渡到符號語言，第一代電子計算機是計算工具革命性發(fā)展的開始，它所采用的二進位制與程序存貯等基本技術(shù)思想，奠定了現(xiàn)代電子計算機技術(shù)基礎(chǔ)。以馮·諾依曼為代表。
第二代
晶體管計算機(1957-1964)20世紀50年代中期，晶體管的出現(xiàn)使計算機生產(chǎn)技術(shù)得到了根本性的發(fā)展，由晶體管代替電子管作為計算機的基礎(chǔ)器件，用磁芯或磁鼓作存儲器，在整體性能上，比第一代計算機有了很大的提高。同時程序語言也相應的出現(xiàn)了，如Fortran，Cobol，Algo160等計算機高級語言。晶體管計算機被用于科學計算的同時，也開始在數(shù)據(jù)處理、過程控制方面得到應用。
在20世紀50年代之前第一代，計算機都采用電子管作元件。電子管元件在運行時產(chǎn)生的熱量太多，可靠性較差，運算速度不快，價格昂貴，體積龐大，這些都使計算機發(fā)展受到限制。于是，晶體管開始被用來作計算機的元件。晶體管不僅能實現(xiàn)電子管的功能，又具有尺寸小、重量輕、壽命長、效率高、發(fā)熱少、功耗低等優(yōu)點。使用晶體管后，電子線路的結(jié)構(gòu)大大改觀，制造高速電子計算機就更容易實現(xiàn)了。
第三代
中小規(guī)模集成電路計算機(1964-1971)20世紀60年代中期，隨著半導體工藝的發(fā)展，成功制造了集成電路。中小規(guī)模集成電路成為計算機的主要部件，主存儲器也漸漸過渡到半導體存儲器，使計算機的體積更小，大大降低了計算機計算時的功耗，由于減少了焊點和接插件，進一步提高了計算機的可靠性。在軟件方面，有了標準化的程序設(shè)計語言和人機會話式的Basic語言，其應用領(lǐng)域也進一步擴大。
第四代
大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(1971-2016)隨著大規(guī)模集成電路的成功制作并用于計算機硬件生產(chǎn)過程，計算機的體積進一步縮小，性能進一步提高。集成更高的大容量半導體存儲器作為內(nèi)存儲器，發(fā)展了并行技術(shù)和多機系統(tǒng)，出現(xiàn)了精簡指令集計算機(RISC)，軟件系統(tǒng)工程化、理論化，程序設(shè)計自動化。微型計算機在社會上的應用范圍進一步擴大，幾乎所有領(lǐng)域都能看到計算機的"身影"。
第五代
第五代計算機指具有人工智能的新一代計算機，它具有推理、聯(lián)想、判斷、決策、學習等功能。計算機的發(fā)展將在什么時候進入第五代?什么是第五代計算機?對于這樣的問題，已經(jīng)有一個明確統(tǒng)一的說法了。
IBM發(fā)表聲明稱，該公司已經(jīng)研制出一款能夠模擬人腦神經(jīng)元、突觸功能以及其他腦功能的微芯片，從而完成計算功能，這是模擬人腦芯片領(lǐng)域所取得的又一大進展。IBM表示，這款微芯片擅長完成模式識別和物體分類等繁瑣任務，而且功耗還遠低于傳統(tǒng)硬件。
值得注意的是，它并非想要用新的芯片取代原有的計算機芯片。IBM在其網(wǎng)站上介紹，傳統(tǒng)的計算機關(guān)注語言和分析思考，而神經(jīng)突觸核心能夠解決感知和形狀識別的問題，它們分別像人類的左腦和右腦一樣;而IBM接下來想要做的，就是讓"左腦"和"右腦"連接起來合作，形成一種新的"整體計算智能"。從這個說法上來看，傳統(tǒng)的芯片擅長大量的符號運算和數(shù)字處理，而神經(jīng)突觸核心的優(yōu)勢在于多感官和實時傳感器數(shù)據(jù)處理。比如，Modha曾經(jīng)表示，團隊正在開發(fā)一種頭戴設(shè)備，能夠幫助盲人感知外部環(huán)境;而這一次IBM稱，經(jīng)過實驗測試，這種芯片可以在錄像片段中檢測人、汽車、卡車和公共汽車，并識別出了它們。這其實就是依靠神經(jīng)突觸核心來完成的。
但有一點可以肯定，在現(xiàn)在的智能社會中，計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)會三位一體化。新世紀的計算機將把人從重復、枯燥的信息處理中解脫出來，從而改變我們的工作、生活和學習方式，給人類和社會拓展了更大的生存和發(fā)展空間。當歷史的車輪不斷前行時，我們會面對各種各樣的未來計算機。
現(xiàn)代計算機的特點
運算速度快：
計算機內(nèi)部電路組成，可以高速準確地完成各種算術(shù)運算。當今計算機系統(tǒng)的運算速度已達到每秒萬億次，微機也可達每秒億次以上，使大量復雜的科學計算問題得以解決。例如：衛(wèi)星軌道的計算、大型水壩的計算、24小時天氣算需要幾年甚至幾十年，而在現(xiàn)代社會里，用計算機只需幾分鐘就可完成。
計算精確度高：
科學技術(shù)的發(fā)展特別是尖端科學技術(shù)的發(fā)展，需要高度精確的計算。計算機控制的導彈之所以能準確地擊中預定的目標，是與計算機的精確計算分不開的。一般計算機可以有十幾位甚至幾十位(二進制)有效數(shù)字，計算精度可由千分之幾到百萬分之幾，是任何計算工具所望塵莫及的。
邏輯運算能力強：
計算機不僅能進行精確計算，還具有邏輯運算功能，能對信息進行比較和判斷。計算機能把參加運算的數(shù)據(jù)、程序以及中間結(jié)果和最后結(jié)果保存起來，并能根據(jù)判斷的結(jié)果自動執(zhí)行下一條指令以供用戶隨時調(diào)用。
存儲容量大：
計算機內(nèi)部的存儲器具有記憶特性，可以存儲大量的信息，這些信息，不僅包括各類數(shù)據(jù)信息，還包括加工這些數(shù)據(jù)的程序。
自動化程度高：
由于計算機具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力，所以人們可以將預先編好的程序組納入計算機內(nèi)存，在程序控制下，計算機可以連續(xù)、自動地工作，不需要人的干預。
性價比高：
幾乎每家每戶都會有電腦，越來越普遍化、大眾化，21世紀電腦必將成為每家每戶不可缺少的電器之一。計算機發(fā)展很迅速，有臺式的還有筆記本。
計算機未來發(fā)展趨勢
巨型化
巨型化是指為了適應尖端科學技術(shù)的需要，發(fā)展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。特別是在軍事和科研教育方面對計算機的存儲空間和運行速度等要求會越來越高。此外計算機的功能更加多元化。
微型化
隨著微型處理器(CPU)的出現(xiàn)，計算機中開始使用微型處理器，使計算機體積縮小了，成本降低了。另一方面，軟件行業(yè)的飛速發(fā)展提高了計算機內(nèi)部操作系統(tǒng)的便捷度，計算機外部設(shè)備也趨于完善。四十年來，計算機的體積不斷的縮小，臺式電腦、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦體積逐步微型化。
網(wǎng)絡(luò)化
互聯(lián)網(wǎng)將世界各地的計算機連接在一起，從此進入了互聯(lián)網(wǎng)時代。計算機網(wǎng)絡(luò)徹底改變了人類世界，人們通過互聯(lián)網(wǎng)進行溝通、交流，教育資源共享、信息查閱共享等，特別是無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，極大地提高了人們使用網(wǎng)絡(luò)的便捷性。
人工智能化
計算機人工智能化是未來發(fā)展的必然趨勢。人類不斷在探索如何讓計算機能夠更好的反應人類思維，使計算機能夠具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄以往的依靠通過編碼程序來運行計算機的方法。
多媒體化
傳統(tǒng)的計算機處理的信息主要是字符和數(shù)字。事實上，人們更習慣的是圖片、文字、聲音、圖像等多種形式的多媒體信息。多媒體技術(shù)可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體，使信息處理的對象和內(nèi)容更加接近真實世界。
計算機硬件構(gòu)成分為哪幾個部分
計算機硬件是計算機的重要組成部分，其中包含了5個重要的組成部分：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。
1、運算器。
計算機硬件中的運算器主要功能是對數(shù)據(jù)和信息進行運算和加工。運算器包括以下幾個部分：通用寄存器、狀態(tài)寄存器、累加器和關(guān)鍵的算術(shù)邏輯單元。運算器可以進行算術(shù)計算(加減乘除)和邏輯運算(與或非)。
2、控制器。
控制器和運算器共同組成了中央處理器(CPU)。控制器可以看作計算機的大腦和指揮中心，它通過整合分析相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，可以讓計算機的各個組成部分有序地完成指令。
3、存儲器。
顧名思義，存儲器就是計算機的記憶系統(tǒng)，是計算機系統(tǒng)中的記事本。而和記事本不同的是，存儲器不僅可以保存信息，還能接受計算機系統(tǒng)內(nèi)不同的信息并對保存的信息進行讀取。存儲器由主存和輔存組成，主存就是通常所說的內(nèi)存，分為RAM和ROM兩個部分。輔存即外存，但是計算機在處理外存的信息時，必須首先經(jīng)過內(nèi)外存之間的信息交換才能夠進行。
4、輸入設(shè)備。
輸入設(shè)備和輸出設(shè)備都是進行人機互動的關(guān)鍵設(shè)備。鼠標、鍵盤等輸入設(shè)備的出現(xiàn)，給計算機帶來了天翻地覆的變化?，F(xiàn)有的鼠標主要有兩類：光電鼠標和機械式鼠標。通過鼠標，我們可以很方便地在計算機屏幕上進行坐標的定位，可以很好地操作圖形和軟件處理，為人類提供了最大的便捷。鍵盤也是一類非常重要的輸入設(shè)備，計算機大部分的指令都是通過鍵盤輸入來進行的。
5、輸出設(shè)備。
輸出設(shè)備也是計算機人機互動的關(guān)鍵設(shè)備，它的特點是可以將計算機的信息以畫面的形式展現(xiàn)出來，具有很好的直觀性。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、語音和視頻輸出裝置等。