Самое первое счетное устройство. История создания персонального компьютера. История вычислительных машин
Историческое развитие вычислительных машин
Одной из важных сторон практической деятельности человека всегда были вычисления. Они могут быть выполнены устно, письменно, в инструментальной форме и прошли долгий путь развития: от счёта на пальцах до современных компьютеров.
Древние приспособления для счётаМного тысяч лет назад древние люди производили счёт с помощью зарубок на деревянных поверхностях и верёвочных узелков.
Самые ранние упоминания о вычислительных устройствах встречаются в древнегреческих рукописях. Первое вычислительное устройство - древнегреческий абак или «саламинская доска» представлял собой посыпанную морским песком дощечку с камешками.
В Древнем Риме абак назывался calculi или abaculi и изготавливался из бронзы, камня, слоновой кости и цветного стекла. Слово calculus означает «галька», «голыш».
Позднее появились счёты. Китайские счеты суан-пан состояли из деревянной рамки, разделённой на верхние и нижние секции.
На Руси с XV века получил распространение "дощаный счет". "Дощаный счет" представлял собой рамку с укрепленными горизонтальными веревочками, на которые были нанизаны просверленные сливовые или вишневые косточки.
Ссылки для дальнейшего чтения
Системы с перфокартами и раннего информационного взрыва. Балтимор: Пресса Университета Джона Хопкинса. Обеспечивает наиболее полное покрытие, доступное для разработки и использования оборудования перфокарт. Герман Холлерит: Забытый гигант обработки информации. Нью-Йорк: Пресса Колумбийского университета. Это хорошая история жизни и изобретений Германа Холлерита.
Хайде имеет степень доктора философии в области истории технологии и доктора. в истории бизнеса. Он был доцентом в Копенгагенской бизнес-школе. До прихода в бизнес-школу он занимал руководящие и исследовательские должности в университетах и музее. Спустя полтора столетия французский философ и математик Баличе окончательно изобрел и построил первый гадюка. Он назывался Паскалина, и он работал как техника, основанная на передачах и колесах. Хотя Паскаль получил высокую оценку за все свои достижения, Паскалина, это был мрачный финансовый сбой, потому что в те моменты он был дороже, чем человеческая работа для артетических расчетов.
Первые, дошедшие до нас чертежи суммирующей машины, принадлежат немецкому учёному Вильгельму Шикарду. Её называли «часы для счёта».
Чуть позже, в 1642 году, Блез Паскаль, ему было в то время 19 лет, предложил конструкцию арифмометра, который умел только складывать и вычитать числа. Поводом для изобретения арифмометра было участие Паскаля в утомительных финансовых расчётах, которые по поручению правительства выполнял его отец.
В арифмометре Паскаля число кодировалось положением колёсика с 10 зубцами. Колёсико единиц было связано с колёсиком десятков, колёсико десятков с колёсиком сотен и т.д. Это устройство обрабатывало шестизначные числа.
Через 52 года немецкий учёный Вильгельм фон Лейбниц продемонстрировал механический умножитель, имитирующий механический школьный алгоритм «умножение в столбик». Эта механическая машина уже могла выполнять и деление. Изготавливалась она из девяти цилиндров с зубчиками.
Он выдвинул вычислительную ситуацию, изобретая «разностную машину», способную вычислять таблицы. По сути, это было одним из общих целей. В конструкции требовались тысячи механизмов и механизмов, которые охватывали бы область поля и нуждались бы в обслуживании локомотива. Скептики назвали его «безумием Бэббиджа». Чарльз Бэббидж работал на своей аналитической машине до своего. Если бы Бэббидж жил в эпоху электроники и прецизионных деталей, он бы продвинул рождение электроники в течение нескольких десятилетий.
Как ни странно, его работа была забыта до такой степени, что некоторые пионеры в развитии электронного компьютера полностью проигнорировали его концепции перфорации и программирования последовательности. Чарльз Бэббидж хотел использовать одну из перфорированных карточек ткацкого станка в своем анализе.
Счётная машина на паровом двигателе
В 1833 году английский математик Чарльз Бэббидж, декан кафедры математики Кембриджского университета, той кафедры, которую когда-то возглавлял Ньютон, разработал проект вычислительной машины, в основе которого лежал принцип программного управления. Он назвал её «Аналитической машиной». Она должна была приводиться в действие силой пара.
В то время французские учёные применили любопытный метод вычислений, давший неплохие результаты. Большая задача разбивалась на небольшие части, состоящие лишь из простых операций, и поручалась большому количеству людей, ничего не знающих в математике, кроме арифметических операций.
Бэббидж решил для таких операций приспособить машины. В 1822 году он опубликовал статью с описанием машины для вычисления и печати таблиц математических функций и в том же году построил рабочую модель, заслужившую восторженный приём Лондонского Королевского Общества.
Бэббидж получил от правительства небольшую начальную субсидию и начал постройку полноценной рабочей машины. Увы, задача оказалась сложнее, чем ожидалось. В конструкцию машины приходилось вносить исправления и усовершенствования, работа затягивалась. Средств постоянно не хватало, через несколько лет финансирование прекратилось совсем, и работы остановились. Но эти 10 лет не пропали даром. Бэббидж пришёл к удивительной идее совершенно новой универсальной машины - прообразу современных вычислительных машин.
В проекте Бэббиджа были предусмотрены все основные элементы, присущие современным компьютерам:
-склад
для хранения чисел (память);
-фабрика
для их обработки (арифметическое устройство);
-контора
для управления обработкой (процессор).
Это был гениальный проект, но практическая реализация идеи была невозможной, т.к. она опережала технические возможности своего века. Бэббидж умер, успев построить лишь отдельные части универсальной машины. Конструкция машины была работоспособна, но её невозможно было реализовать в полном объёме, пользуясь технологиями того времени.
Дочь поэта Байрона - математик Ада Лавлейс убедила Бэббиджа в необходимости использовать в вычислительных машинах двоичной системы счисления вместо десятичной.
Из-за этого предложения некоторые люди считают леди Лавлейс первым программистом. Область первичного хранения. Он определяет, где хранятся данные, и передает их с позиций, где они хранятся. После выполнения инструкции блок управления должен определить, куда он поместит результат для вывода или для последующего использования.
Этот блок выполняет вычисления и логические операции. Передает данные между местами хранения. Данные обрабатываются в соответствии с инструкциями программы и возвращаются на хранение. Первичная область хранения. Чтение информации с оптического носителя является относительно простой задачей, но это другое дело. Проблема заключается в сложности модификации поверхности оптической среды, поскольку оптические средства физически перфорируют поверхность, чтобы отражать или рассеивать лазер.
Это интересно!
Перфокарты использовались ранее в ткацких станках в качестве того, чтобы заставить работать станки по программе, заданной расположением отверстий. Определённая карточка соответствовала определённому рисунку на плетении ткани. Первый автоматический ткацкий станок был изобретён в 1804-1808 годах во Франции. Перфокарты произвели переворот не только в ткацком деле, но и в статистике. Случилось это в конце 19 века.
Статистика постоянно сталкивается с проблемами обработки огромного количества информации. Когда сына немецких эмигрантов Германа Холлерита приняли на работу в статистическое управление при министерстве внутренних дел США, он тоже столкнулся с необходимостью ручной обработки гор бумаги - результатов переписи населения США в 1890 году. Холлерит создал машину, которая механически выполняла работу многочисленных клерков. Называлась она «Счётная аналитическая машина». До внедрения этой машины результаты переписи населения обрабатывались в течение восьми лет (вручную)! А с помощью машины Холлерита - меньше трёх лет!
Одна перфокарта использовалась для внесения сведения об одном человеке. Например, отверстие, пробитое в третьей колонке и четвёртой строке, могло означать, что человек состоит в браке. Аналогично и другие отверстия могли означать пол, число членов семьи, образование и т.д. Все эти данные потом просчитывались машиной. Когда карта пропускалась через неё, то прощупывалась системой игл. Если игла проходила через отверстие, то касалась металлической поверхности, находящейся под картой. Этот контакт замыкал электрическую цепь, и к результатам расчетов добавлялась единица.
Развитые Холлеритом технологии хранения информации на перфокартах и изобретённые им электромеханические машины для обработки такой информации продвинули Человечество ещё на один шаг вперёд к компьютерной революции 20 века. Кстати, основанная Холлеритом фирма сегодня носит название IBM и является крупнейшим в мире производителем компьютеров.
Электромеханические вычислительные машины
Начало компьютерной революции дают первые ЭВМ, созданные в 30-е годы независимо друг от друга американским физиком Дж. Атанасовым и немецким инженером К. Цузе. Существует предположение, что чисто хронологическое первенство принадлежит Атанасову. ЭВМ К. Цузе работала уже в конце 30-х годов и продолжала работать до 1953 года. Машина Дж. Атанасова служила для решения физических задач. ЭВМ К. Цузе была создана для шифровки и дешифровки секретных военных сообщений.
Электромеханические машины Атанасова и Цузе можно отнести к машинам «нулевого» поколения. Их главным компонентом было электромеханическое реле. «Нулевой» цикл компьютерной революции был в историческом масштабе чрезвычайно коротким.
Основными оптическими запоминающими устройствами являются. Эти медиа объединяют одни из лучших характеристик магнитных и магнитных технологий записи. В настоящее время они доступны в различных размерах и возможностях. Выходные устройства компьютера - это аппаратное обеспечение, которое отвечает за отправку ответа на внешнюю сторону компьютера, например: принтеры, системы, модем. и т.д.
Монитор или видеоэкран является наиболее распространенным устройством вывода. Есть некоторые, которые являются частью тела компьютера, а другие отделены от него. Существует множество способов классифицировать мониторы, базовые - с точки зрения их цветовых возможностей, они могут быть: монохромными, они отображают только 2, один для фона и другой для поверхности. Цвета могут быть черно-белыми, зелеными, черными или янтарными и черными. Серый шкала серого - это особый тип монохромного монитора, способного отображать различные оттенки серого.
Комплекс устройств, предназначенных для механизации и автоматизации процесса обработки информации (вычислений). По способу представления обрабатываемой информации вычислительные машины делят на машины непрерывного действия - аналоговые вычислительные машины (АВМ) и машины дискретного действия - цифровые вычислительные машины (ЦВМ).
Цвет: цветные мониторы могут отображать от 4 до 1 миллиона разных цветов. Подходит для графики благодаря своему высокому разрешению. Качество того, что может отображать монитор, определяется больше возможностями платы видеоконтроллера, чем самим монитором. Контроллер содержит память и другие электронные схемы, необходимые для отправки информации на монитор для отображения на экране.
Устройство, которое преобразует вывод компьютера в печатные изображения. Принтеры можно разделить на 2 типа: воздействие и отсутствие воздействия. Принтер, использующий механизм печати, который влияет на изображение ленты и на бумаге. Линейные, трикотажные и ромашковые колесные принтеры являются примерами печатных машин. Принтер с матричной матрицей, является наиболее распространенным принтером. Он имеет подвижную печатающую головку с несколькими наконечниками или иглами, которые при попадании символов с символикой ленты с помощью точек в бумаге, чем больше игл печатающей головки, тем лучше качество результата.
В АВМ информация представлена в виде непрерывно изменяющихся переменных, выраженных физическими величинами (угол поворота вала, сила электрического тока, напряжение и тому подобное). С распространением электронных вычислительных машин (ЭВМ) роль аналоговых машин постепенно уменьшалась (смотри Аналоговая вычислительная машина).
Линейные принтеры: это высокоскоростные принтеры, которые печатают по одной линии за раз. Обычно они подключаются к крупным компьютерам и мини-компьютерам. Они создают впечатление разными, но они не используют эффект. Они менее шумные и с качеством печати, как известно, лучше для удаленных принтеров. Методы, которые они используют, являются следующими: Термальные: они печатаются аналогично матричной машине, но символы формируются путем маркировки точек путем сжигания специальной бумаги. Струйный принтер: он выбрасывает маленькие струйные картриджи из одноразовых картриджей на бумагу, там есть цветные.
В ЦВМ информация представлена в виде набора дискретных значений (чисел) какой-либо физической величины. Решение задачи в ЦВМ сводится к последовательному выполнению операций над числами, которые представлены совокупностью элементов, каждый из которых может принимать ряд устойчивых состояний, соответствующих определённой цифре числа (число этих состояний определяется системой счисления, которая принята в данной ЦВМ). По применяемой элементной базе ЦВМ делят на домеханические, механические, электромеханические (релейные), электронные.
Электрофотография или лазер: создайте буквы и графику в процессе фотокопирования. Лазерный луч отслеживает символы в фоточувствительном барабане, затем фиксирует тонер на бумаге с использованием тепла. Очень высокое разрешение, скорость от 4 до 18 стр. / Мин.
Программное обеспечение представляет собой набор инструкций, используемых компьютерами для управления данными. Без программного обеспечения компьютер был бы набором неиспользуемых носителей. При загрузке программ в компьютер машина будет действовать так, как если бы она получила моментальный снимок; вдруг «знает», как думать и как действовать. Программное обеспечение представляет собой набор программ и подпрограмм, связанных с работой компьютерной системы. Отличия от физических компонентов, называемых аппаратными средствами.
Домеханические вычислительные машины. Человек с древнейших времён применял пальцевый счёт, счёт с помощью зарубок и различных предметов (камешков, зёрен и др.), узелковый счёт. В середине 1-го тысячелетия до нашей эры появился первый цифровой счётный прибор - абак (Древняя Греция), который (в форме счёта на линиях с помощью жетонов) применялся для арифметических вычислений в Западной Европе до 18 века. Аналоги абака существовали и в других странах: в Китае - суанпань, в Японии - соробан, в России - счёты. В 1617 году появилось описание первого немеханического вычислительного устройства, которое получило название «счётные палочки Непера». Оно состояло из тонких пластин или брусков, на которые особым образом записывалась таблица умножения. Простые манипуляции с брусками позволяли умножать и делить большие числа. Основанные на том же принципе устройства предлагались позднее в России (бруски Иофе, 1881), во Франции (бруски Женая-Люка, 1885) и др.
Обычно для компьютерных программ они называются программными; Программное обеспечение гарантирует, что программа или система полностью соответствуют ее функциям, правильно документированы и достаточно просты в эксплуатации. Это просто набор индивидуальных инструкций, которые предоставляются микропроцессору, чтобы он мог обрабатывать данные и генерировать ожидаемые результаты. Аппаратное обеспечение не может ничего сделать, потому что необходимо, чтобы имелось программное обеспечение, которое представляет собой набор инструкций, которые делают работу аппаратного обеспечения.
Механические вычислительные машины. Первые механические ЦВМ, предназначенные для выполнения арифметических операций, изобретены в 17 веке. Их появление в значительной степени явилось следствием общефилософской установки того времени, согласно которой в основе устройства мироздания лежат законы механики. Поэтому механические вычислительные машины должны были показать, что умственная деятельность человека также (хотя бы отчасти) может быть механизирована. Механические вычислительные машины были созданы В. Шиккардом (1623, Германия, не сохранились), Б. Паскалем (1642) и Г. В. Лейбницем (1672). В 18 веке Дж. Полени (1709, Италия), Ф. М. Ган (1774, Германия), Ч. Стенхоуп (1775, Великобритания) и другие реализовали различные проекты вычислительных машин. Однако малая надёжность и высокая стоимость препятствовали их распространению.
Он является менеджером и организатором всех видов деятельности, которые выполняет компьютер. руководящие принципы, по которым информация обменивается между центральной и внешней памятью, и определяет элементарные операции, которые может выполнять процессор. Перед любой другой информацией операционная система должна быть загружена в центральную память. Языки программирования Программы указывают компьютеру, какую задачу выполнять и как это сделать, но для этого необходимо ввести эти команды в систему, которую система может понять.
В принципе, компьютер понимает только инструкции в машинный код, то есть конкретный компьютер. Все эти приложения обрабатывают данные и генерируют информацию. для пользователя. Операционные системы Операционная система сама по себе является компьютерной программой. Тем не менее, это очень специальная программа, возможно, самая сложная и важная в компьютере.
В 1821 году в Париже Тома де Кольмар организовал первое мелкосерийное производство арифмометров, конструкция которых продолжала совершенствоваться почти до середины 20 века. К началу 20 века номенклатура выпускаемых вычислительных машин была уже достаточно велика, кроме арифмометров большим спросом пользовались и другие механические вычислительные машины, например простые и дешёвые карманные сумматоры Куммера (Россия, 1846), Ч. Г. Вебба (США, 1868). Подобные устройства выпускались в разных странах вплоть до 1970 года. В 1884 году американская фирма NCR наладила производство кассовых аппаратов, которые надолго стали самым массовым видом вычислительных машин. Все эти машины применялись для решения достаточно простых задач с ограниченным объёмом вычислений.
Кроме того, он предоставляет пользователям возможность общаться с компьютером и служит платформой, с которой запускаются прикладные программы. Когда вы включаете компьютер, первое, что он делает, это выполнить самопроверку, называемую самотестированием при включении питания.
Предоставьте либо интерфейс командной строки, либо графический интерфейс пользователя, чтобы пользователь мог установить связь с компьютером. Интерфейс командной строки: вы вводите слова и с клавиатуры компьютера, например. Графический пользовательский интерфейс, выберите их, используя мышь, чтобы щелкнуть фигуры с иконками или выбрать опции меню. Управление аппаратными устройствами на компьютере.
Другой вид вычислительных машин - специализированные разностные машины, предназначались для табулирования функций, аппроксимированных полиномом n-й степени (где n = 1, 2, 3 ...). Первым проектом такой вычислительной машины была разностная машина Ч. Бэббиджа (1821-33, не закончена). Созданные позднее разностные машины П. и Г. Шейцев (1853, Швеция) и М. Виберга (1863, Швеция) применялись для расчёта математических таблиц и были первыми вычислительными машинами, снабжёнными устройством для печати результатов. Они стали первыми вычислительными машинами, которые выполняли достаточно длинную последовательность арифметических операций автоматически. Известны также разностные машины Дж. Гранта (1876, США) и К. Гамана (1909, Германия).
Эти данные называются файлами. Файлы могут содержать инструкции для программ или информации, созданной пользователем. Например, перечислить файлы, записать их на диск, удалить файлы, проверить доступное пространство и т.д. эти инструкции известны как «системные вызовы».
Второй метод называется многозадачей с приоритетом. Подключение терминалов через последовательные порты. Многопроцессорная операционная система координирует работу многопроцессорных компьютеров. Используя компьютер с многопроцессорными возможностями, мы увеличиваем скорость его реагирования и процессы.
Идея создания универсальной ЦВМ принадлежит Ч. Бэббиджу. В 1834 году он начал работу над проектом аналитической машины, первой вычислительной машины с программным управлением. Её конструкция, предвосхитившая структуру современных компьютеров, включала арифметическое устройство, устройство для хранения чисел, печатающее устройство. Вычисления должны были производиться специальным устройством в соответствии с программой, записанной на перфокартах. Леди Ада Лавлейс, написавшая несколько программ для аналитической машины, признана первым в мире программистом. Хотя проект Бэббиджа не был реализован, он послужил толчком к разработке других аналитических машин, в том числе механической - П. Ладгейта (1909, Великобритания, не построена) и электро-механической - Л. Торрес-и-Кеведо (Испания, 1914).
Практически все компьютеры с многопроцессорными возможностями предоставляют большое преимущество. Наиболее распространенные операционные системы. Поставщики программного обеспечения неохотно берут ресурсы на создание программного обеспечения. Вирус вирусов вирус вирус заражает троллей мутантов бомбы времени. . Это программы, предназначенные для умножения и оплаты самих себя, не указывая на их существование. Электронные устройства могут создавать различные симптомы в приемниках. Некоторые вирусы размножаются, не вызывая явных изменений, злонамеренные вирусы могут вызывать странные звуки или отображать на экране сообщения о плохом вкусе.
Электромеханические вычислительные машины. К концу 19 века сложился достаточно широкий круг задач (экономических, статистических, научно-технических), требующих большого объёма вычислений. В 1889 году Г. Холлерит создал счётно-перфорационные машины (СПМ), первоначально предназначавшиеся для обработки статистической информации. Исходные данные (вручную с помощью перфоратора) переносились на перфокарты. Набор подготовленных перфокарт вводился в табулятор, который в автоматическом режиме считывал данные и выполнял необходимые вычислительные операции. Порядок выполнения операций задавался установкой электрических связей на коммутационной доске. Промежуточные результаты записывались в запоминающие регистры, окончательные результаты печатались или выводились на перфокарты. Счётно-перфорационные машины содержали арифметическое устройство, память (колода перфокарт и регистры для запоминания промежуточных результатов), устройства ввода (с перфокарт) и вывода данных, т. е. включали все элементы архитектуры автоматической ЦВМ. К 1930 году СПМ занимали доминирующее положение в области обработки больших массивов числовых данных, однако выполнение арифметических операций механическим способом ограничивало их производительность. В СПМ, как и в механической вычислительной машине, использовалась десятичная система счисления, исключением было только множительное устройство Т. Фаулера (1844, Великобритания), работавшее в уравновешенной троичной системе.
В крайних случаях они могут стирать файлы или жесткие диски. Вирусы распространяются несколькими способами, некоторые дублируются при открытии зараженного файла. Другие заражают часть той, которая контролирует часть компьютера, а затем заражают другие диски, на которые она была пропущена. Вирус, заразивший диск, может распространяться в других, которые содержат информацию, такую как программы.
Это графическое рабочее оборудование, которое работает со многими приложениями, разработанными специально для него. Его основными функциями является способность приложений для пользователей работать легко и приятно. Требования. Трение шарика на стол позволило перемещать указатель на экране. Мышцы в основном заменялись оптическими мышами. Механическая шаровая система имела тенденцию собирать пыль с горизонтальной поверхности и загрязнение сенсорных роликов, что требует регулярной внутренней очистки.
Первую попытку применить электромагнитное реле для построения ЦВМ предпринял А. Маркванд (США) в 1885 году, разработавший проект релейной логической вычислительной машины (не был реализован). В начале 1930-х годов, когда в системах телефонной связи уже широко применялись электромагнитные реле, было построено несколько специализированных релейных вычислительных машин. Вслед за ними - универсальные релейные вычислительные машины с программным управлением: двоичная машина Z-З К. Цузе (1941), серия релейных машин Дж. Стибица (1940-46, США), десятичная машина Mark I Г. Айкена (1944). Их продолжали строить вплоть до конца 1950-х годов в ФРГ (К. Цузе), СССР (PBM-I Н. И. Бессонова, 1957) и других странах. Однако электромеханические вычислительные машины уже не могли обеспечить требуемую вычислительную мощность, и дальнейшее развитие вычислительных машин определила электронная техника.
Электронные вычислительные машины. Элементной базой ЭВМ первого поколения (1945-55) были вакуумные электронные лампы. До 1930-х годов электронные вакуумные и газонаполненные лампы использовались главным образом в радиотехнике, но в 1931 году английский физик Ч. Винн-Вильямс разработал первые счётчики импульсов (для устройств, регистрирующих заряженные частицы) на тиратронах, открыв тем самым новую область применения электронных ламп. В 1939-42 годах Дж. В. Атанасов и К. Берри (США) построили специализированную цифровую электронную вычислительную машину, работавшую в двоичной системе счисления и предназначенную для решения систем линейных алгебраических уравнений. Специализированная электронная вычислительная машина Colossus для расшифровки секретных немецких радиограмм создана в Великобритании в 1943 году. Первая универсальная ЭВМ ENIAC (1946, США, Дж. У. Мокли, Дж. П. Эккерт) выполняла 300 операций умножения (или 5000 операций сложения) многоразрядных чисел в секунду. Машина имела огромные размеры и весила 30 тонн, потребляемая мощность составляла около 160 кВт, в электронной схеме было задействовано до 18000 электронных ламп 16 основных типов. Большое внимание приходилось уделять системе охлаждения, т.к. лампы выделяли много тепла. Опыт работы над ENIAC позволил Дж. фон Нейману определить общие требования к конфигурации вычислительных машин, а именно: ЭВМ должна состоять из арифметического устройства, устройства управления, устройства ввода-вывода и памяти. Он также сформулировал требования, которым должна удовлетворять универсальная вычислительная машина (так называемые принципы фон Неймана), важнейшими из которых являлись хранение машинной программы в запоминающем устройстве (памяти) и программное управление работой вычислительной машины. Первая ЭВМ с хранимой в памяти программой - EDSAC (Великобритания, 1949, М. Уилкс), в России - МЭСМ (малая электронная счётная машина, 1950, под руководством академика С. А. Лебедева). К первому поколению ЭВМ относят также EDVAC (Мокли и Эккерт, 1952), SEAC (1950), SWAC (1950), Whirlwind (1951), М-2 (И. С. Брук, 1952) и др. Особое место среди них занимает первая и единственная в мире с троичной системой счисления ЭВМ «Сетунь» (Н. П. Брусенцов, 1958). В ЭВМ первого поколения первоначально использовалась память на основе ртутных линий задержки и электронно-лучевых трубок, позднее - память на магнитных сердечниках и накопители на магнитных лентах; процессоры выполняли как вычислительные операции, так и операции ввода-вывода, пересылки данных между запоминающими устройствами и др., что значительно снижало производительность ЭВМ. Программы для них писали на языке низкого уровня, средства автоматизации программирования практически отсутствовали. Эти машины отличались невысокой надёжностью, потребляли большое количество электроэнергии и имели значительные габариты.
В машинах второго поколения (1955-1965) электронные лампы были заменены полупроводниковыми диодами и триодами (транзисторы). Новая технология позволила повысить надёжность и производительность ЭВМ, значительно уменьшить её габариты и энергопотребление. Первая бортовая ЭВМ на полупроводниковой элементной базе (для межконтинентальной баллистической ракеты ATLAS) создана в 1955 году в США. Наряду с памятью на магнитных сердечниках стали использовать накопители на магнитных дисках. В состав ЭВМ были включены процессоры ввода-вывода, позволявшие увеличить производительность за счёт совмещения операций ввода-вывода с вычислениями в центральном процессоре. Появились языки программирования высокого уровня (фортран, алгол-60, кобол, лисп и др.), а также компиляторы с них, что значительно повысило эффективность программирования. Этой же цели служили наборы библиотечных программ. Процессы управления решением задач и распределения ресурсов ЭВМ были возложены на специальные служебные программы, ставшие ядром будущих операционных систем (ОС). Наиболее известными ЭВМ второго поколения стали Stretch (1961), Atlas (Т. Килберн, 1962), Burroughs В-5000 (1963), CDC 6600 (С. Крей, 1964). В СССР серийное производство транзисторных ЭВМ началось в 1961 году (Раздан-2), лучшей отечественной вычислительной машиной этого поколения была БЭСМ-6 (С. А. Лебедев, 1966), в которой нашёл воплощение целый ряд прогрессивных архитектурных решений, во многом предвосхитивших архитектурные особенности машин третьего поколения.
ЭВМ третьего поколения (1965-80) выполнялись на интегральных схемах, содержавших в одном модуле десятки транзисторов, резисторов и диодов, благодаря чему уменьшились габариты, снизилась потребляемая мощность, увеличилась производительность и надёжность вычислительных машин. Впервые стали производиться относительно недорогие мини-ЭВМ (PDP-8, 1965; ряд машин PDP-11, 1970; Vax-11/780, 1978), которые нашли применение, как при решении вычислительных задач, так и в различных системах управления. Самыми известными большими ЭВМ этого поколения стали программно совместимые машины семейства IBM-360 (1964) и IBM-370 (1971) Дж. Амдала. Данная серия оказала большое влияние на дальнейшее развитие ЭВМ общего назначения во всём мире. Их аналогом в России были вычислительные машины серии ЕС ЭВМ (1971, Единая система ЭВМ стран социалистического содружества). Отличительная особенность ЭВМ третьего поколения - наличие развитых ОС, обеспечивающих совместное использование ресурса ЭВМ несколькими пользователями.
Конструктивно-технологической основой четвёртого поколения ЭВМ (около 1980) стали большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС), в которых на одной плате размещались десятки и сотни тысяч, а затем миллионы транзисторов. На рубеже 1970-х годов создан процессор на одном кристалле (чипе). Первый микропроцессор Intel 4004 (1971, США) содержал 2250 элементов. Микропроцессор Intel 8080 (1974), ставший стандартом микрокомпьютерной технологии своего времени, содержал уже 4500 элементов и послужил основой для создания первых персональных компьютеров (ПК). В 1979 году (США) выпускается один из самых мощных и универсальных микропроцессоров - 16-битный микропроцессор Motorola 68 000 с 70 000 элементами. Массовый выпуск ПК полностью изменил всю структуру рынка вычислительных машин и открыл новые горизонты их применения. Наряду с ПК большое распространение получили встроенные и мобильные вычислительные устройства на основе простых микропроцессоров, которые, например, применяются в разнообразных бытовых приборах (телевизоры, фотоаппараты, мобильные телефоны и др.). Тем не менее, создание мощных многопроцессорных вычислительных систем с высокой производительностью остаётся важнейшим направлением развития вычислительных машин, так как сохраняется тенденция к расширению круга задач, требующих высокоскоростной обработки больших объёмов данных.
Предполагается, что переход к вычислительным машинам пятого поколения будет определяться в первую очередь развитием интеллектуального человекомашинного интерфейса (распознавание речи, образов) и логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта. При этом возможность создания компьютеров, производительность которых на много порядков превышала бы возможности современных вычислительных машин, часто связывается с использованием иных физических принципов их работы (оптические компьютеры, квантовые компьютеры и др.).
