1.1.2 计算机发展历程
计算机发展至今，一般按照逻辑元件进行划分，主要分为以下四个阶段。
1．第一代：电子管数字机（1946—1958年）
第一代计算机逻辑元件采用的是真空电子管，如图1-4所示，主存储器采用汞延迟线及阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用的是穿孔卡片和纸带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言，整个过程异常复杂。应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差、速度慢（每秒处理几千条指令）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。
图1-4
2．第二代：晶体管数字机（1958—1964年）
第二代计算机逻辑元件采用晶体管，如图1-5所示，计算机系统初步成型。相较于电子管，晶体管体积更小，寿命更长，效率也更高。使用磁芯存储器作为内存，主要辅助存储器为磁鼓和磁带。开始使用高级计算机语言和编译程序。应用领域以科学计算、数据处理、事务管理，并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般每秒可以处理几万至几十万条指令），性能比第一代计算机有很大提高。
图1-5
3．第三代：集成电路数字机（1964—1970年）
第三代计算机逻辑元件采用中、小规模集成电路，如图1-6所示，内存采用半导体存储器，外存采用磁盘、磁带，如图1-7所示。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法，可以实时处理多道程序。特点是速度更快（每秒可以处理几十万至几百万条指令），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化。应用领域为自动控制、企业管理，并开始进入文字处理和图形图像处理领域。第三代计算机形成了一定规模的软件子系统，操作系统也日益完善。
图1-6
图1-7
知识拓展
计算机的历史也是IBM公司的发展历史：IBM公司于1952年正式对外发布自己的第一台电子计算机——IBM 701。1958年IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA 501。后来IBM 360的研制成功，标志着大量使用集成电路的第三代计算机正式登上历史舞台。
4．第四代：大规模集成电路机（1970年至今）
第四代计算机逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI），如图1-8所示。内存使用半导体存储器，外存使用磁盘、磁带、光盘等大容量存储器。操作系统也不断成熟，软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象的高级语言等。处理能力大幅度提升（每秒处理上千万至万亿条指令）。
图1-8
1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭，并在办公自动化、数据库管理、文字编辑排版、图像识别、语音识别中发挥更大的作用。
随着网络的发展和计算机的更新换代，计算机从传统的单机发展成依托于网络的终端模式。多核心、多任务，更高的稳定性、处理能力，更专业的显示、存储技术出现，使计算机的应用领域和高度都达到了前所未有的程度。