表1.1 电子计算机的发展阶段
代 年 限 硬 件 软 件 运算速度
一 1946---1958 电子管、磁鼓 符号语言、汇编语言 数千次/每秒
二
1959---1964
晶体管、磁芯
批处理操作系统
高级语言 如FORTRAN
数万—数十万次/每秒
三
1965---1970
中小规模集成电路、磁芯、半导体存储器
分时操作系统
会话式语言
网络软件
数十万—数百万次/秒
四
1971---
大、超大规模集成电路、半成品存储器
数据库系统
分布式操作系统
面向对象的语言系统
数千万---数亿次/秒
(1)从1946年到1958年是计算机发展的第一代。其特征是：采用电子管作为计算机的逻辑元件，运算速度只有每秒几千次到几万次基本运算，内存容量只有几千个字，用二进制表示的机器语言或汇编语言编写程序。由于第一代计算机体积大、功耗大、造价高、使用不便，主要用于军事和科研部门进行数值计算。其代表机型有IBM650、IBM709等。
(2)从1959年到1964年是计算机发展的第二代。其特征是：用晶体管代替了电子管，大量采用磁芯作为内存储器，采用磁盘、磁带等作为外存储器，使其体积缩小，功耗降低，可靠性提高了，运算速度提高到每秒几十万次基本运算，内存容量扩大到几十万字。同时计算机软件技术也有了很大发展，出现了FORTRAN，ALGOL60，COBOL等高级程序设计语言，大大方便了计算机的使用。代表机型有IBM－7094机、CDC7600机。
(3)从1965年到1970年是计算机发展的第三代。其特征是用集成电路(intergrated circuit，IC)代替了分立元件。集成电路是把多个电子元器件集中在几平方毫米的基片上形成的逻辑电路。第三代计算机的基本电子元件是每个基片上集成几个到十几个电子元件(逻辑门)的小规模集成电路和每片上几十个元件的中规模集成电路。第三代计算机已开始采用性能优良的半导体存储器取代磁芯存储器，运算速度提高到每秒几十万到几百万次基本运算。计算机的体积更小，寿命更长，功耗、价格进一步下降，在存储器容量、速度和可靠性等方面都有了较大的提高。同时，计算机软件技术的进一步发展，尤其是操作系统的逐步成熟是第三代计算机的显著特点。软件出现了结构化模块化程序设计方法。最有影响的是IBM公司研制的IBM－360计算机系列。
(4)从1971年到现在是计算机发展的第四代。其特征是以每片上集成几百到几千个逻辑门的大规模集成电路(large－scale integration，LSI)、超大规模集成电路(VLSI)和极大规模集成电路(ULSI)来构成计算机的主要功能部件，主存储器采用集成度很高的半导体存储器。运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。在软件方面，出现了数据库系统、分布式操作系统等，网络软件大量涌现，计算机网络进入普及时代。应用软件的开发已逐步成为一个庞大的现代产业。
第四代计算机中最有影响的机种莫过于微型计算机，它诞生于70年代初，80年代得到了迅速推广，这是计算机发展史上最重要的事件。
