第一台现代模拟计算机
在20世纪上半叶，许多科学计算需求是通过日益复杂的模拟计算机来满足的，这些计算机使用问题的直接机械或电气模型作为计算基础。然而，这些计算机不可编程，且通常缺乏现代数字计算机的多功能性和准确性。第一台现代模拟计算机是1872年由威廉·汤姆森爵士（Sir William Thomson）发明的潮汐预测机。
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计算机的历史
1888年1月1日 星期日 至 至今
England-Germany-U.S.
计算机是一种可以通过计算机编程自动执行算术或逻辑运算序列的机器。现代计算机能够遵循通用的操作集，称为程序。这些程序使计算机能够执行极其广泛的任务。包含硬件、操作系统（主要软件）以及“全面”操作所需和使用的外围设备的“完整”计算机可以称为计算机系统。该术语也可用于指代连接并协同工作的一组计算机，特别是计算机网络或计算机集群。
第一台计算设备
查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage）是一位英国机械工程师和博学家，他提出了可编程计算机的概念。他被认为是“计算机之父”，在19世纪初构思并发明了第一台机械计算机。在研究旨在辅助导航计算的革命性差分机后，他于1833年意识到一种更通用的设计——分析机是可能的。程序和数据的输入将通过穿孔卡片提供给机器，这是一种当时用于指导机械织机（如提花织机）的方法。对于输出，机器将配备打印机、曲线绘图仪和铃铛。机器还可以将数字打孔到卡片上以便稍后读取。该引擎结合了算术逻辑单元、条件分支和循环形式的控制流以及集成内存，使其成为第一个通用计算机设计，在现代术语中可以描述为图灵完备。这台机器领先于时代约一个世纪。他机器的所有部件都必须手工制作——这对一个拥有数千个部件的设备来说是一个重大问题。最终，由于英国政府决定停止资助，该项目解散了。巴贝奇未能完成分析机，主要归因于政治和经济困难，以及他渴望开发越来越复杂的计算机并比任何人都走得更快的愿望。尽管如此，他的儿子亨利·巴贝奇（Henry Babbage）在1888年完成了分析机计算单元（磨坊）的简化版本。他在1906年成功演示了其在计算表中的用途。
机械模拟计算艺术达到顶峰
机械模拟计算的艺术随着微分分析仪的出现达到了顶峰，该分析仪由麻省理工学院的H. L. Hazen和Vannevar Bush于1927年开始建造。这是建立在詹姆斯·汤姆森（James Thomson）的机械积分器和H. W. Nieman发明的扭矩放大器的基础上的。在这些设备变得明显过时之前，已经建造了十几台。到了20世纪50年代，数字电子计算机的成功宣告了大多数模拟计算机器的终结，但模拟计算机在20世纪50年代的一些专业应用中仍在使用，例如教育（控制系统）和航空（计算尺）。
现代计算机原理
现代计算机的原理是由艾伦·图灵（Alan Turing）在他1936年的开创性论文《论可计算数》中提出的。图灵提出了一种简单的设备，他称之为“通用计算机器”，现在被称为通用图灵机。他证明了这样的机器能够通过执行存储在磁带上的指令（程序）来计算任何可计算的东西，从而使机器具有可编程性。图灵设计的核心概念是存储程序，其中所有计算指令都存储在内存中。冯·诺依曼承认现代计算机的核心概念归功于这篇论文。
最早的机电继电器计算机示例之一。
早期的数字计算机是机电式的；电开关驱动机械继电器来执行计算。这些设备的运行速度很低，最终被速度快得多的全电计算机所取代，最初使用的是真空管。由德国工程师康拉德·楚泽（Konrad Zuse）于1939年制造的Z2是机电继电器计算机的最早示例之一。
世界上第一台可工作的机电可编程计算机
1941年，楚泽继他早期的机器之后又推出了Z3，这是世界上第一台可工作的机电可编程全自动数字计算机。Z3由2000个继电器构建，实现了22位字长，工作时钟频率约为5–10 Hz。程序代码通过穿孔胶片提供，而数据可以存储在64个字的内存中或通过键盘提供。
第一台“自动电子数字计算机”
在美国，爱荷华州立大学的约翰·文森特·阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff）和克利福德·E·贝里（Clifford E. Berry）于1942年开发并测试了阿塔纳索夫-贝里计算机（ABC），这是第一台“自动电子数字计算机”。该设计也是全电子的，使用了大约300个真空管，电容器固定在机械旋转鼓中作为内存。
世界上第一台电子数字可编程计算机
在第二次世界大战期间，布莱切利园（Bletchley Park）的英国人成功破解了多项加密的德国军事通信。德国的恩尼格玛（Enigma）加密机最初是在机电炸弹机（bombes）的帮助下被攻破的，这些机器通常由女性操作。为了破解更复杂的德国洛伦兹（Lorenz）SZ 40/42机器（用于高级陆军通信），马克斯·纽曼（Max Newman）及其同事委托弗劳尔斯（Flowers）建造了“巨人”（Colossus）。他从1943年2月初开始，花费了11个月的时间设计并建造了第一台“巨人”。在1943年12月通过功能测试后，“巨人”被运往布莱切利园，并于1944年1月18日送达。“巨人”是世界上第一台电子数字可编程计算机。
“巨人”的首次攻击
“巨人”于1944年2月5日攻击了其第一条信息。
美国建造的第一台电子可编程计算机
ENIAC（电子数字积分计算机）是美国建造的第一台电子可编程计算机。虽然ENIAC与“巨人”相似，但它速度更快、更灵活，并且是图灵完备的。它将电子设备的高速度与针对许多复杂问题进行编程的能力结合在一起。它每秒可以进行5000次加法或减法运算，比任何其他机器快一千倍。它还具有乘法、除法和平方根运算模块。高速内存限制为20个字（约80字节）。ENIAC在宾夕法尼亚大学约翰·莫奇利（John Mauchly）和J. 普雷斯珀·埃克特（J. Presper Eckert）的指导下建造，其开发和建造过程从1943年持续到1945年底全面投入运行。这台机器非常庞大，重达30吨，消耗200千瓦电力，包含超过18,000个真空管、1,500个继电器以及数十万个电阻器、电容器和电感器。
双极晶体管的发明
贝尔实验室的威廉·肖克利（William Shockley）、约翰·巴丁（John Bardeen）和沃尔特·布拉顿（Walter Brattain）于1947年发明了第一种实用的晶体管——点接触晶体管。
世界上第一台存储程序计算机
曼彻斯特宝贝（Manchester Baby）是世界上第一台存储程序计算机。它由弗雷德里克·C·威廉姆斯（Frederic C. Williams）、汤姆·基尔伯恩（Tom Kilburn）和杰夫·图蒂尔（Geoff Tootill）在曼彻斯特维多利亚大学建造，并于1948年6月21日运行了其第一个程序。它被设计为威廉姆斯管（第一个随机存取数字存储设备）的测试平台。尽管按照当时的标准，这台计算机被认为是“小型且原始的”，但它是第一台包含现代电子计算机所有基本要素的工作机器。
集成电路的首次公开描述
计算能力的下一个重大进步来自于集成电路的出现。集成电路的概念最初由英国国防部皇家雷达研究所的雷达科学家杰弗里·W.A. 达默（Geoffrey W.A. Dummer）提出。1952年5月7日，达默在华盛顿特区举行的优质电子元件进展研讨会上首次公开描述了集成电路。
第一台完全晶体管化的计算机
第一台完全晶体管化的计算机是1955年的Harwell CADET，由哈威尔原子能研究机构的电子部门建造。
第一个可工作的集成示例
第一批实用的集成电路（IC）是由德州仪器（Texas Instruments）的杰克·基尔比（Jack Kilby）和仙童半导体（Fairchild Semiconductor）的罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）发明的。基尔比在1958年7月记录了他关于集成电路的初步想法，并于1958年9月12日成功演示了第一个可工作的集成示例。
基尔比的专利申请
在基尔比1959年2月6日的专利申请中，他将自己的新设备描述为“一种半导体材料主体……其中电子电路的所有组件都完全集成在一起”。
第一个单芯片微处理器
第一个单芯片微处理器是Intel 4004，由英特尔（Intel）的泰德·霍夫（Ted Hoff）、费德里科·法金（Federico Faggin）和斯坦利·马佐尔（Stanley Mazor）设计并实现。
Grid Compass
第一批移动计算机非常笨重，且需要依靠市电运行。第一批笔记本电脑（如Grid Compass）通过内置电池消除了这一要求，并随着计算资源的持续小型化和便携式电池寿命的进步而发展。