在人类文明发展历史的长河中，计算工具也经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。如曾有“结绳记事”的绳结、算筹、算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。它们在不同的历史时期发挥了各自的作用，而且也孕育了电子计算机的设计思想的雏形。

1946年2月14日，美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授莫契利和埃克特共同研制成功了ENIAC (电子数字积分计算机)第一台电子计算机。它是为计算弹道和射击表而设计的，主要元件是电子管，其运算速度达到每秒钟5000次加法，可以在3/1000秒时间内做完两个10位数乘法，比当时最快的计算工具快300倍，这台计算机总共安装了17468只电子管，7200个二极管，70000多电阻器，10000多只电容器和6000只继电器，电路的焊接点多达50万个,机器被安装在一排2.75米高的金属柜里，占地面积为170平方米左右，总重量达到30吨，耗电150千瓦，耗资40万美元，真可谓“庞然大物”。用ENIAC计算题目时，首先，工作人员要根据题目的计算步骤预先编好一条条指令，再按指令连接好外部线路，然后启动它自动运行并输出结果。当要计算另一个题目时，必须重复进行上述工作，所以只有少数专家才能使用。尽管这是ENIAC的明显弱点，但它使过去借助机械的分析机需7到20小时才能计算一条弹道的工作时间缩短到30秒，使科学家们从奴隶的计算中解放出来。至今人们仍然公认，ENIAC的问世标志了电子计算机时代的到来，它的出现具有划时代的伟大意义。

在ENIAC的研制过程中，由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（John von Nermann）总结并提出两点改进意见。其一是计算机内部直接采用二进制数进行运算，其二是将指令和数据都存储起来，由程序控制计算机自动执行。

从第一台电子计算机诞生到现在短短的六十多年中，计算机技术以前所未有的速度迅猛发展，经历了大型机阶段和微型机及网络阶段。对于传统的大型机，通常根据计算机所采用的电子元件不同而划分为：电子管、晶体管、集成电路和大规模超大规模集成电路等四代。

1、大型计算机时代（maintrame）

1)第一代电子计算机（1946~1958）

第一代计算机是电子管计算机。其基本元件是电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器有纸带、卡片、磁带和磁鼓等。由于当时电子技术的限制，运算速度为每秒几千次到几万次，内存储器容量也非常小（仅为1000~4000字节）。计算机程序设计语言还处于最低阶段，用一串0和1表示的机器语言进行编程，直到20世纪50年代中才出现了汇编语言。但尚无操作系统出现，操作机器困难。

第一代计算机体积庞大、造价昂贵、速度低、存储容量小、可靠性差、不易掌握，主要应用于军事目的和科学研究领域。

UNIVAC-1(The UNIVersal Automatic Computer) 是第一代计算机的代表。

2）第二代计算机（1958~1964）

第二代计算机是晶体管计算机。人们发现，巴丁和肖克莱等发明的晶体管继电器和电子管一样，也是一种开关器件，而且体积小、重量轻、开关速度快、工作温度低。于是以晶体管为主要元件的第二代计算机诞生了。内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯，每颗小米粒大小的磁芯可存一位二进制代码。外存储器有磁盘、磁带，外部设备种类增加。运算速成度从每秒几万次提高到几十几万次，内存储器容量扩大到几十万字节。与此同时,计算机软件也有了较大的发展，出现了监控程序并发展成为后来的操作系统，高级程序设计语言BASIC、FORTRAN和COBOL的推出，使编写程序的工作变得更为方便并实现了程序兼容。这样，使用计算机工作的效率大大提高。

第二代计算机与第一代计算机相比较，晶体管计算机体积小、成本低、重量轻、功耗小、速度高、功能强且可靠性高。使用范围也由单一的科学计算扩展到数据处理和事务管理等其他领域中。

1958年11月，IBM推出了自己的IBM709大型计算机，这时IBM公司自IBM701以来性能最为优秀的电子管计算机，但同时它也是IBM最后一款电子管计算机。IBM公司生产的IBM-7094机和CDC公司的CDC1604机是第二代计算机的代表

 3）第三代计算机（1965~1971）

第三代计算机的主要元件是采用小规模集成电路（Small Scale Integtated circuits, SSI）和中规模集成电路（Medium Scale Integrated circuits, MSI）。所谓集成电路是指用特殊的工艺将完整的电子线路做在一个硅片上，通常只有四分之一邮票大小，与晶体管电路相比，集成电路计算机的体积、重量、功耗都进一步减小，运算速度、逻辑运算功能和可靠性都进一步提高。此外，软件在这个时期形成了产业。操作系统在规模和功能上发展很快，通过分时操作系统，用户可以共享计算机上的资源。这一时期还提出了结构化、模块化的程序设计思想，出现了结构化的程序设计语言Pascal。

1965年：DEC公司推出了PDP-8型计算机，标志着小型机时代的到来。这一时期的计算机同时向标准化、多样化、通用化、机种系列化发展。IBM-360系列是最早采用集成电路的通用计算机，也是影响最大的第三代计算机的代表。DEC公司研制的PDP-8机、PDP-11系列机以及后来的VAX-11系列机等，都曾对计算机的推广起了极大的作用。

  4）第四代计算机（自1971年到今）

随着集成电路技术的不断发展，单个硅片可容纳晶体管的数目也迅速增加。20世纪70年代初期出现了可纳数千个至数万个晶体管的大规模集成电路，70年代末期又出现了一个芯片上可容纳几万个到几十万个晶体管的更大规模集成电路。VLSI能把计算机的核心部件甚至整个计算机都做在一个硅片上。

第四代计算机的主要元件是采用大规模集成电路和超大规模集成电路。集成度很高的半导体存储器完全代替了服役达20年之久的磁芯存储器，磁盘的存取速度和存储容量大幅度上升，开始引入光盘，外部设备种类和质量都有很大提高，计算机的运算速度可达每秒几百万次至上亿次。体积、重量和耗电量进一步减少，计算机的性能价格比基本上以每18个月翻一番的速度上升（此即著名的Moore定律）。操作系统向虚拟操作系统发展，数据库管理系统不断完善和提高，程序语言进一步发展和改进，软件行业发展成为新兴的高科技产业。计算机的应用领域不断向社会各个方面渗透。

IBM 4300系列、3080系列、3090系列和9000系列是这一代计算机的代表产品。

5）新一代计算机（现在～ ）

随着计算机科学技术的迅猛发展，前四代计算机的分代规则在新形势下已经不合适了。专家们呼吁不要再沿用“第五代计算机”的说法，而趋向于新一代计算机称呼。

从20世纪80年代开始，日本、美国等国投入大量人力物力研制新一代计算机，其目标是要使计算机具有像人一样能听、看、说甚至思考的能力。新一代计算机应具有：知识库管理功能，能利用已有知识进行推理判断，具有联想和学习的功能。新一代计算机想要达到的目标相当高，它牵涉到很多高新技术领域，像微电子学、计算机体系结构、高级信息处理、软件工程方法、知识工程和知识库、人工智能和人机界面（理解自然语言、处理声光像的交互）等等。从研究成果来看，尚无突破性的进展。但可以预见，新一代计算机的实现将对人类社会的发展产生深远的影响。