集成电路又称为芯片，从技术本质上来讲，它是外延平面晶体制造工艺的延续和发展。
1972年：8008，8080芯片电脑；
1982年：286电脑；
2000年：Pentium4电脑；
1993，葛洛夫决心从“586”开始，中断数字命名传统。Pentium.pent的拉丁文词意是“第五”，而词尾ium像是某种化学元素（类似于钙和氦），Pentium则意味着这个微处理器是第五代“元素”。
1974，埃德.罗伯茨(E.Roberts)牛郎星勉勉强强算是一台电脑。在金属制成的小盒内，罗伯茨装进两块集成电路，一块是8080微处理器芯片，另一块是存储器芯片，最初仅有256B容量，后来才增加为4KB。它既无可输入数据的键盘，也没有显示计算结果的“面孔”。插上电源后，使用者需要用手按下面板上的8个开关，把二进数"0","1"输进机器。计算完成后，面板上的几排小灯泡忽明忽灭，就像军舰用灯光发信号那样表示输出的结果。
1976年，乔布斯成立了apple,并组装了apple Ⅱ;
1981.8.12,IBM PC,主机板上配置64KB存储器，另有5个插槽供增加内存或连接其他外部设备。它还装备着显示器、键盘和两个软磁盘驱动器，由录制在磁盘上的MS－DOS操作系统指挥运行，并固化了Basic语言解释程序。它完完全全是一台通用的电脑系统，把过去一个大型电脑机房的全套装置，统统都搬进了个人的书房，摆在书桌上。
系统软件与电脑硬件一起提供一个“平台”，包括操作系统和“翻译”软件。操作系统的出现，标志着可以从更高的层次上使用计算机，使用者不用直接关心机器的底层操作。
"计算"是电脑科学根据其“内在逻辑”发展的第一阶段。迄今为止，人们仍在不断设计制造具有调整计算能力的巨型电脑，并让它们在宏观经济控制、生态环境和气候研究、空气动力模拟、航空航天和武器系统研制、原子结构探索、石油矿产资源勘探等等广阔的应用领域，日益发挥着不可替代的重要作用。
大型计算机都给人一种神圣不可侵犯的感觉，而如果你只是想编一份财务报表或者花名册，根本无需使用数百万美元的大型电脑。这样导致了60年代的所谓“小型机革命”，使电脑从专业电脑公司的机房里第一次走进了民间企业。
20世纪50年代初，曾经有记者专程采访第一台电子计算机ENIAC发明人之一埃克特博士。记者提问道：“如果不发生第二次世界大战，如果没有军械部的资助，电子计算机空间会不会被发明出来呢？”埃克特回答：“需要真是奇怪的东西。我想，如果当年我们没有抢先造出ENIAC，战争的需要也必定促使别人把它造出来。”
同样，互联网络也是冷战时期的需要的产物，它的起源可以追溯到美国国防部1969年设计出的仅有4台电脑互联的阿帕网，其初衷只是为了在核战争到来时保障军队内部的通信。二十多年冷战结束后，它演变成了连通信息调整公路的雏形，变成亿万百姓获取知识传递信息的主要渠道。
莱布尼茨曾提出，一旦找到一种通用的精确的符号系统，一种代数，一种符号语言，所有概念就都可以分解为数量不多的原始概念，所有的知识就能够统一表达为一种演绎体系。基于这些数字和它们的组合规则，所有的问题都可以解决。到了19世纪，英国数学家乔治.布尔(G.Boole)才完成了莱布尼茨所言的这种演绎体系和组合规律。布尔认为推理即计算，他试图用符号演算来表达思维在推理活动中的基本规律，并创造了一种表达基本逻辑函数的二元代数，即今日所称的“布尔代数”，为开关电路和数字计算机设计奠定了数学基础。
几乎像所有的新生事物一样，布尔代数发明后没有受到人们的重视。欧洲大陆著名的数学家轻蔑地称它没有数学意义，在哲学上也属于稀奇古怪的东西。直到20世纪初，数学大量罗素在《数学原理》中认为，纯数学是布尔在一部他称之为《思维规律》的著作中发现的，这才引起人们对布尔代数的重视。
布尔代数又称为逻辑代数，是一个关于0和1的代数系统。布尔用三个运算符号与、或、非代表逻辑关系，然后把所有的命题划分为两种类型，或者真，或者假，把命题组合起来就构成了真值表，显示了可以预言的模式。假如当两个命题都为真，结果永远是真；而一个真命题与一个假命题组合时，结果永远是假，真假关系就是计算机逻辑的核心。计算机运行的时候，程序就像一系列或真或假的命题，当命题进入电路时，电路将按布尔规定的逻辑关系打开或关闭。假如当两个真命题进入一个电路时，电路打开；但是当一个真命题和一个假命题进入一个电路时，电路关闭。利用布尔代数，人们就可以把数以百计的电路结合起来，编写也充满想像力的计算机程序。
常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，用于晶体管的硅或锗就是半导体。
硅在最外层上具有4个价电子，而且，每个原子都互相发出4个价电子从而形成共价键的结晶。互相之间紧紧拉着，在密集状态下，自由电子变得很少，很以很难通电。因此，掺入混杂物才会变得不一样。
如果加进具有比硅少1个即3个价电子的铝，硅与铝结合，电子出现空位，这个空位叫做空穴，具有带正电荷的自由电子一样的功能。因此，这半导体的导电性会变强，这样的半导体叫做P型半导体；
如果加进具有比硅多1个即5个价电子的磷，于是，硅与磷结合，剩下一个价电子并变成自由电子，因此，半导体的导电性也会上升。这样的半导体叫做N型半导体。
二极管具有电流只流向单一方向的性质，叫做整流作用。在二极管P型一侧连接正电极，N型一侧连接负电极，电流就会导通。这样的加压方式叫做正向偏压。
positive,negative.
1943年初。马里兰州，弹道实验室的两台微分分析机不能满足火炮弹道表的计算要求
1940年约翰.毛捷利John Mauchly建造了一个称为“分析仪”的模拟电子计算器。
首先要考虑ENIAC的目标，然后是要达到这些目标的关键问题：1 应当是专用机还是通用机？2 要不要采用一种“存储程序”的新技术；3 需要用数千个真空管，如何解决可靠性的问题？
从常识来看，伊尼亚克更适合采用专用同，因为它的目标应用很单纯，就是计算火炮的弹道。专用机更简单，使用部件少，比较容易做得可靠。但艾克特仔细分析后，还是采用了通用机的思路。这有两个很重要的原因：1 人们并不知道用电子计算机计算弹道的最好算法，当时的算法以后很可能会得到改进。如果算法固定在一个专用机里了，就无法采用新的更好的算法。2 伊尼亚克不仅需要计算弹道轨迹，还需要氢一门火炮的轨迹整理成火炮的弹道表。这些工作需要通用性。
确定了通用机的原则后，如何来实现通用性呢？当时有两种思路。第一种称为“直接编程”，即在计算一道题之前，先由操作人员手工把多个部件用电线按一定方式连接起来，再设置一些开关。第二种称为“存储程序”，即先把题目所需要的计算指令序列输入到电脑中存起来，由这些指令来自动地联接部件和设置开关。
后一种方法看起来要好得多。事实上，今天的电脑都采用了这种“储存程序（stored program)“方法。但艾克特还是气绝了它而采取了直接编程的方法。他的理由是，存储程序方法需要增加额外的电路和复杂性，不仅提高成本、降低可靠性，还会减慢伊尼亚克的运算速度。而直接编程的方法对弹道计算已经足够了。
如何提高计算速度呢？艾克特决定采取几个方法。首先，除了输入数据和输出结果外，所有其他动作都由真空管以电子速度进行。然后，采用并行计算技术，即在一个时钟周期内，让几个运算部件可以同时进行操作。而且，输入数据、输出数据、计算可以同时进行。第三，优化电路设计，使得时钟频率可以提高。
1945年11有伊尼亚克研制成功
17468只电子管
7200只二极管
70000多个电阻
10000多只电容器
6000个继电器
整个电路的焊接点多达50万之巨
在机器的表面，则布满了电表、电线和指示灯。
它庞大的身躯挤进了一排2.75米高的金属柜，占地面积为170平方米左右，总重达30号。
它输入输出数据都采用穿孔卡片。
它的耗电量超过174千瓦。
ENIAC最致使的缺点是程序与计算两分离。指挥近2万电子管“开关”工作的程序指令，被存入在机器的外部电路里，即“外插型计算程序”。需要计算某个题目前，埃克特必须派出、人把数百条线路用手接通。
为此，冯.诺依曼提出了新的方案，“101页报告”。新机器命名为EDVAC(离散变量自动电子计算机），在报告中，冯明确规定出计算机的五大部件：运算器、逻辑控制器、存储器、输入装置、输出装置，并描述了五大部件的功能和相互关系。其最大的改进就是巧妙地想出“储存程序”的办法：改外插型计算程序为内置，程序也被他巧妙地当作数据存进了机器内部，以便电脑一条接着一条地依次执行指令，再也不必去接通什么线路，从而使整个计算过程完全由电子计算机自动控制。
霍夫是英特尔创业初期的第12号员工。1969年，他代表公司与日本商业通讯公司(Busicom)合作，为台式计算器设计一套芯片。日本人设计的图纸计划至少要用12个芯片来组装计算机。霍夫计划把计算器的成本和体积降下来，后来把日本人的设计压缩为三块芯片，其中最关键的是CPU，另外两片是存储器，分别用来存储程序和数据。
在结构和逻辑设计高手麦卓尔和芯片设计专家费根的配合下，为芯片设计画出了线路图，并带领一队工程师和设计师，负责将霍夫的理念变为现实。
1971年1月，英特尔公司的马西安.特德.霍夫(T.hoff)发明了世界上第一枚微处理器4004,研制出了世界上第一个微处理器芯片，它意味着电脑的CPU已经缩微成一块集成电路。霍夫把2300个晶体管集成于一块芯片上。4004，第一个4表示是给客户研制的，最后一个4表示是第四种型号。
英特尔的日本客户要求设计和生产八种专用集成电路芯片，用于实现桌面计算器。
霍夫发现，这八块芯片各实现一种特定的功能。当用户使用计算器时，这些功能并不是同时都需要的。比如，如果用户需要计算100个数的和，他会重复地输入一个数，再做一次加法，一共做一百次，最后打印出来。负责输入、加法和打印的电路并不同时工作。这样，当一块芯片在工作时，其他芯片可能是空闲的。霍夫有了一个想法：为能用一块通用的芯片加上程序来实现几块芯片的功能呢？当需要某种功能时，只需要把实现该功能的一段程序代码（称为子程序）加载到通用芯片上，其功能与专用芯片完全一样。
经过几天的思考后，霍夫画出了计算器的新的体系结构图，其中包含4块芯片：一块通用处理器芯片，实现所有的计算和控制功能；一块可读写内存（RAM）芯片，用来存放数据；一块只读内存（ROM）芯片，用来存入程序；一块输入输出芯片，实现键入数据和操作命令、打印结果等等功能。
当时英特尔技术人员不看好微处理器。当时流行的计算机主要是大型机，尤其是IBM的S/360系统。但4004与以往的集成电路有一个本质的区别，就是可以通过编写不同程序来实现不同功能，而以前的集成电路都是单一功能。英特尔认为4004可以用到很多所谓的嵌入式系统中。
1975年人类的第一台微型计算机“牵牛星”使用的正是第三代4004，8080；
2300个晶体管
过去许多文献里都认为，1944年诞生的马克1号（Mark 1)计算机标志着现代计算机时代的开始。美国哈佛大学霍华德.艾肯(H.Aiken)安装了3000个寄电器，也用了许多IBM公司许多机电式产品，包括计数器、凸轮接触器、卡片机、穿孔机、电动打字机等。
不管进行何种运算，都必须有人为它编制一系列指令。也就是说，要按照事先确定的过程，用序列指令指挥3000多只继电器的“开”或“关”的动作步骤，这也是“自动序列受控”名称的含义。马克1号的各种操作指令场记录在穿孔纸带的小孔上，比如，这些指令可以是：先打开0201号继电器，然后关闭1321号，再打开2201号，如此等等。
艾克发明的马克1号是早期计算机最后的代表，从它投入运行的那一刻开始就已经过时了。我们介绍它的历程，只是为了更清晰地表述计算机硬件和软件最基本的常识－电脑的“心脏”，其实就是“开关”和控制“开关”动作的程序。
从第一台计算机诞生之日开始，计算机界的科学家，都把目光聚焦于“开关”的改进。“开关”不断地革故鼎新，引出了现代电脑五十余年“改朝换代”的历史－从电子管、晶体管直到集成电路。
早在20世纪60年代中期，有人曾展示过一种以半导体晶体管元件构成的存储电路，其核心记忆单元是一个称为“触发器”的东西。触发器是由“门电路”组合而成的一种基本电路，其实，也就是爱克尔斯和乔丹在1919年发明的电子管“开关”的延续。有趣的是，触发器(Trigger)的英文原意为“翘翘板”。翘翘板是一种儿童玩具，一边坐上一个孩子，可以上下翻翘。只要某一端的稍加一点力，它就会被压下而出现倾斜，而且这种倾斜状态将一直保持到另一端孩子加力压下后翻转为止。触发器这种电子“翘翘板”，通常由两个晶体管及其他元件组成，其一端输出为低电压“0”，另一端为高电压“1”，并保持这种状态直到有外部信号触发而翻转。通俗地讲，这种“开关”不仅可以帮助运算，它也能有效地储存1位（比特）数字信息。
用晶体管集成电路作为存储元件，以触发器为主体构成阵列，取代磁芯存储器的功能。
一切信息都可以数字化为“0”，“1”。
我们日常使用的十进制数很容易就可以转化为0和1；
文字字符也可以通过编码规则方便地成二进制数据；
人类所有的文字信息，包括我们正在电脑上阅读的这本书，都能以比特的方式“数字化生存”在电脑的磁盘里。
声音或音乐信息目前正在朝着全面数字化的方向挺进。声音的波形原本属于连续的模拟信号，但它可以通过采样方式被记录成不连续的数字信号，即极短的时间间隔捕获声音振幅变化或动态范围，然后以比特的形式存储。由于采样波形的间隔极短，我们根本不会发现它是断续的音阶。数字化的采样信息反过来可以不愿成声音或音乐，它们在重新播放时几乎没有失真。只要你听过CD激光唱片播放的立体音乐，对此就会有切身的感受。CD激光盘上布满了极其微波的凹坑，每一个凸凹分别表示“0”，“1”的信息，音乐或声音就以这一系列的凸凹方式，“数字化生存于光盘表面。
图像和照片同样能够数字化。黑白图像就好比在其表面划分出精细的小方格，每一方格称为一个像素。若把全白的像素设定为11111111，全黑的像素设定为00000000，具有不同明暗的灰色介于两者之间，则8比特就具有256种灰度的一个像素数字化的基础。你完全可以使用更多的比特来保存一个像素的信息，这些信息既可以代表黑白层次，也能够代表不同的彩色。事实上，多媒体电脑屏幕上每一像素的颜色已经超过数百万种之多，十分逼真地接近自然色泽。把所有的像素组合起来，图像或照片也就“数字化生存”于电脑屏幕、数字电视屏幕或彩色打印机纸上。
一幅一幅静态的图像连续播放，又可构成动态的卡通片。配上悦耳动听的音乐，附上文字字幕，再经过压缩和解压，电影、电视和多媒体电子图书既能在光盘或磁盘上“数字化生存”，也可以通过互联网络传输到每一角落，“数字化生存”于整个地球。
数字、文字、声音、图像，信息的所有媒体都呈现出“数字化”的特征，比特数字是世界上最数字系统，也是最易于实现、最为可靠的技术。
在几乎所有的科学发展史册里，都明白无误地把世界上最早发明计算机的殊荣归功于帕斯卡和莱布尼茨。
| 电脑科技之父 | |||
| 电脑之父 | 冯.诺依曼 | ||
| 人工智能之父 | 阿兰.图林 | ||
| 微处理器之父 | 马西安.霍夫 | ||
| 小型机之父 | 肯.奥尔森 | k.Olsen | |
| 巨型机之父 | 西蒙.克莱 | S.Cray | |
| PC机之父 | 唐.埃斯特奇 | D.Estridge | |
| 电脑游戏机之父 | 诺兰.布什内尔 | N.Bushnell | |
| 虚拟现实之父 | 伊凡.苏泽兰 | I.Shtherland | |
| 阿帕网之父 | 拉里.罗伯茨 | L.Roberts | |
| 因特网之父 | 文特.塞尔夫 | V.Cerf | |
| 万维网之父 | 蒂姆.伯纳斯-李 | Tim Berners-Lee | |
| 信息论之父 | 克劳德.埃尔伍德.申农 | C.E.Shannon | |
| 帕斯卡 | B.Pascal | 1642年，为了减轻父亲的税务计算工作压力，19岁的法国人帕斯卡发明了有史以来第一患难夫妻机械计算机－加法器。 | |
| 莱布尼茨 | G.Leibnitz | 1974年，莱来到了巴黎，将加法器改进为了乘法器。《组合之艺术》:“一切推理，一切发现，不管是否用语言表达，都能归结为诸如数、字、声、色这些元素的有序组合” | |
| 乔治.布尔 | G.Boole | 英国数学家 |
| 参考书目 | ||||
| 书名 | 作者 | 出版社 | 出版日期和版次 | 备注 |
| 《没有终点的旅程－电脑科技全景透视》 | 叶平 | 天津教育出版社2 | 2002.1 V1 | |
| 《深入理解计算机系统》 | ||||
| 《电脑启示录》（上篇《电脑的故事》） | 徐志伟 | 清华大学 | 2001 |