电子计算机是一种根据一系列指令来对数据进行处理的机器。所相关的技术研究叫计算机科学，由数据为核心的研究称信息技术。

计算机种类繁多。实际来看，计算机总体上是处理信息的工具。根据图灵机理论，一部具有最基本功能的计算机应当能够完成任何其它计算机能做的事情。因此，只要不考虑时间和存储因素，从个人数码助理（PDA）到超级计算机都应该可以完成同样的作业。即是说，即使是设计完全相同的计算机，只要经过相应改装，就应该可以被用于从公司薪金管理到无人驾驶飞船操控在内的各种任务。由于科技的飞速进步，下一代计算机总是在性能上能够显著地超过其前一代，这一现象有时被称作“摩尔定律”。

计算机在组成上形式不一。早期计算机的体积足有一间房屋大小，而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。当然，即使在今天，依然有大量体积庞大的巨型计算机为特别的科学计算或面向大型组织的事务处理需求服务。比较小的，为个人应用而设计的计算机称为微型计算机，简称微机。我们今天在日常使用“计算机”一词时通常也是指此。不过，现在计算机最为普遍的应用形式却是嵌入式的。嵌入式计算机通常相对简单，体积小，并被用来控制其它设备—无论是飞机，工业机器人还是数码相机。

上述对于电子计算机的定义包括了许多能计算或是只有有限功能的特定用途的设备。然而当说到现代的电子计算机，其最重要的特征是，只要给予正确的指示，任何一台电子计算机都可以模拟其他任何计算机的行为（只受限于电子计算机本身的存储容量和执行的速度）。据此，现代电子计算机相对于早期的电子计算机也被称为通用型电子计算机。

历史

ENIAC是电脑发展史上的一个里程碑本来，计算机的英文原词“computer”是指从事数据计算的人。而他们往往都需要借助某些机械计算设备或模拟计算机。这些早期计算设备的祖先包括有算盘，以及可以追溯到公元前87年的被古希腊人用于计算行星移动的安提基特拉机制。随着中世纪末期欧洲数学与工程学的再次繁荣，1623年由Wilhelm Schickard率先研制出了欧洲第一台计算设备，这是一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的“计算钟”。使用转动齿轮来进行操作。

1642年法国数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上，将计算尺加以改进，能进行八位计算。还卖出了许多制品，成为当时一种时髦的商品。

1801年，Joseph Marie Jacquard对织布机的设计进行了改进，其中他使用了一系列打孔的纸卡片来作为编织复杂图案的程序。Jacquard式织布机，尽管并不被认为是一台真正的计算机，但是它的出现确实是现代计算机发展过程中重要的一步。

查尔斯・巴比奇(Charles Babbage)是构想和设计一台完全可编程计算机的第一人，当时是1820年。但由于技术条件，经费限制，以及无法忍耐对设计不停的修补，这台计算机在他有生之年始终未能问世。约到19世纪晚期，许多后来被证明对计算机科学有着重大意义的技术相继出现，包括打孔卡片以及真空管。Hermann Hollerith设计了一台制表用的机器，就实现了应用打孔卡片的大规模自动数据处理。

在20世纪前半叶，为了迎合科学计算的需要，许许多多单一用途的并不断深化复杂的模拟计算机被研制出来。这些计算机都是用它们所针对的特定问题的机械或电子模型作为计算基础。20世纪三四十年代，计算机的性能逐渐强大并且通用性得到提升，现代计算机的关键特色被不断地加入进来。

1937年由克劳德·艾尔伍德·香农（Claude Shannon）发表了他的伟大论文《对继电器和开关电路中的符号分析》，文中首次提及数字电子技术的应用。他向人们展示了如何使用开关来实现逻辑和数学运算。此后，他通过研究Vannevar Bush的微分模拟器进一步巩固了他的想法。这是一个标志着二进制电子电路设计和逻辑门应用开始的重要时刻，而作为这些关键思想诞生的先驱，应当包括：Almon Strowger，他为一个含有逻辑门电路的设备申请了专利；尼古拉・特斯拉（Nikola Tesla），他早在1898年就曾申请含有逻辑门的电路设备；Lee De Forest，于1907年他用真空管代替了继电器。

Commodore公司在20世纪八十年代生产的Amiga 500电脑沿着这样一条上下求索的漫漫长途去定义所谓的“第一台电子计算机”可谓相当困难。1941年5月12日，Konrad Zuse完成了他的机电共享设备“Z3”，这是第一台具有自动二进制数学计算特色以及可行的编程功能的计算机，但还不是“电子”计算机。此外，其他值得注意的成就主要有：1941年夏天诞生的阿塔纳索夫-贝瑞计算机是世界上第一台电子计算机，它使用了真空管计算器，二进制数值，可复用内存；在英国于1943年被展示的神秘的巨像计算机（Colossus computer），尽管编程能力极其有限，但是它的的确确告诉了人们使用真空管既值得信赖又能实现电气化的再编程；哈佛大学的Harvard Mark I；以及基于二进制的“埃尼阿克”（ENIAC，1944年），这是第一台通用意图的计算机，但由于其结构设计不够弹性化，导致对它的每一次再编程都意味着电气物理线路的再连接。

开发埃尼阿克的小组针对其缺陷又进一步完善了设计，并最终呈现出今天我们所熟知的冯·诺伊曼结构（程序存储体系结构）。这个体系是当今所有计算机的基础。20世纪40年代中晚期，大批基于此一体系的计算机开始被研制，其中以英国最早。尽管第一台研制完成并投入运转的是“小规模实验机”（Small-Scale Experimental Machine，SSEM），但真正被开发出来的实用机很可能是EDSAC。

在整个20世纪50年代，真空管计算机居于统治地位。1958年 9月12日 在Robert Noyce（INTEL公司的创始人）的领导下，发明了集成电路。不久又推出了微处理器。1959年到1964年间设计的计算机一般被称为第二代计算机。

到了60年代，晶体管计算机将其取而代之。晶体管体积更小，速度更快，价格更加低廉，性能更加可靠，这使得它们可以被商品化生产。1964年到1972年的计算机一般被称为第三代计算机。大量使用集成电路，典型的机型是IBM360系列。

到了70年代，集成电路技术的引入极大地降低了计算机生产成本，计算机也从此开始走向千家万户。1972年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机。基于大规模集成电路，及后来的超大规模集成电路。1972年4月1日 INTEL推出8008微处理器。1976年Stephen Wozinak和Stephen Jobs创办苹果计算机公司。并推出其Apple I 计算机。1977年5月 Apple II 型计算机发布。1979年6月1日 INTEL发布了8位元的8088微处理器。

1982年,微型电脑开始普及，大量进入学校和家庭。1982年1月Commodore 64计算机发布，价格：595美元。 1982 年2月80286发布。时钟频率提高到20MHz，并增加了保护模式，可访问16M内存。支持1GB以上的虚拟内存。每秒执行270万条指令，集成了134000个晶体管。

1990年11月: 第一代MPC (多媒体个人电脑标准)发布。处理器至少80286/12MHz，后来增加到80386SX/16 MHz ，及一个光驱，至少150 KB/sec的传输率。1994年10月10日 Intel 发布75 MHz Pentium处理器。1995年11月1日Pentium Pro发布。主频可达200 MHz ，每秒钟完成4.4亿条指令，集成了550万个晶体管。1997年1月8日Intel发布Pentium MMX。对游戏和多媒体功能进行了增强。

此后计算机的变化日新月异，1965年发表的摩尔定律发表不断被应证，预测在未来10~15年仍依然适用。

原理

个人电脑（PC：personal computer ）的主要结构:

显示器

主板

CPU (中央处理器)

主要储存器 (内存)

扩充卡(显示卡 声卡 网卡等 有些主板可以整合这些)

电源供应器

光驱

次要储存器 (硬盘)

键盘

鼠标

尽管计算机技术自20世纪40年代第一台电子通用计算机诞生以来以来有了令人目眩的飞速发展，但是今天计算机仍然基本上采用的是存储程序结构，即冯·诺伊曼结构。这个结构实现了实用化的通用计算机。

存储程序结构间将一台计算机描述成四个主要部分：算术逻辑单元（ALU），控制电路，存储器，以及输入输出设备（I/O）。这些部件通过一组一组的排线连接（特别地，当一组线被用于多种不同意图的数据传输时又被称为总线），并且由一个时钟来驱动（当然某些其他事件也可能驱动控制电路）。

概念上讲，一部计算机的存储器可以被视为一组“细胞”单元。每一个“细胞”都有一个编号，称为地址；又都可以存储一个较小的定长信息。这个信息既可以是指令（告诉计算机去做什么），也可以是数据（指令的处理对象）。原则上，每一个“细胞”都是可以存储二者之任一的。

算术逻辑单元（ALU）可以被称作计算机的大脑。它可以做两类运算：第一类是算术运算，比如对两个数字进行加减法。算术运算部件的功能在ALU中是十分有限的，事实上，一些ALU根本不支持电路级的乘法和除法运算（由是使用者只能通过编程进行乘除法运算）。第二类是比较运算，即给定两个数，ALU对其进行比较以确定哪个更大一些。

输入输出系统是计算机从外部世界接收信息和向外部世界反馈运算结果的手段。对于一台标准的个人电脑，输入设备主要有键盘和鼠标，输出设备则是显示器，打印机以及其他许多后文将要讨论的可连接到计算机上的I/O设备。

控制系统将以上计算机各部分联系起来。它的功能是从存储器和输入输出设备中读取指令和数据，对指令进行解码，并向ALU交付符合指令要求的正确输入，告知ALU对这些数据做哪些运算并将结果数据返回到何处。控制系统中一个重要组件就是一个用来保持跟踪当前指令所在地址的计数器。通常这个计数器随着指令的执行而累加，但有时如果指令指示进行跳转则不依此规则。

20世纪80年代以来ALU和控制单元（二者合成中央处理器，CPU）逐渐被整合到一块集成电路上，称作微处理器。这类计算机的工作模式十分直观：在一个时钟周期内，计算机先从存储器中获取指令和数据，然后执行指令，存储数据，再获取下一条指令。这个过程被反复执行，直至得到一个终止指令。

由控制器解释，运算器执行的指令集是一个精心定义的数目十分有限的简单指令集合。一般可以分为四类：1）、数据移动（如：将一个数值从存储单元A拷贝到存储单元B）2）、数逻运算（如：计算存储单元A与存储单元B之和，结果返回存储单元C）3）、条件验证（如：如果存储单元A内数值为100，则下一条指令地址为存储单元F）4）、指令序列改易（如：下一条指令地址为存储单元F）

指令如同数据一样在计算机内部是以二进制来表示的。比如说，10110000就是一条Intel x86系列微处理器的拷贝指令代码。某一个计算机所支持的指令集就是该计算机的机器语言。因此，使用流行的机器语言将会使既成软件在一台新计算机上运行得更加容易。所以对于那些机型商业化软件开发的人来说，它们通常只会关注一种或几种不同的机器语言。

更加强大的小型计算机，大型计算机和服务器可能会与上述计算机有所不同。它们通常将任务分担给不同的CPU来执行。今天，微处理器和多核个人电脑也在朝这个方向发展。

超级计算机通常有着与基本的存储程序计算机显著区别的体系结构。它们通常有着数以千计的CPU，不过这些设计似乎只对特定任务有用。在各种计算机中，还有一些微控制器采用令程序和数据分离的哈佛架构（Harvard architecture）。

计算机的数字电路实现

以上所说的这些概念性设计的物理实现是多种多样的。如同我们前述所及，一台存储程序式计算机既可以是巴比奇的机械式的，也可以是基于数字电子的。但是，数字电路可以通过诸如继电器之类的电子控制开关来实现使用2进制数的算术和逻辑运算。香农的论文正是向我们展示了如何排列继电器来组成能够实现简单布尔运算的逻辑门。其他一些学者很快指出使用真空管可以代替继电器电路。真空管最初被用作无线电电路中的放大器，之后便开始被越来越多地用作数字电子电路中的快速开关。当电子管的一个针脚被通电后，电流就可以在另外两端间自由通过。

通过逻辑门的排列组合我们可以设计完成很多复杂的任务。举例而言，加法器就是其中之一。该器件在电子领域实现了两个数相加并将结果保存下来—在计算机科学中这样一个通过一组运算来实现某个特定意图的方法被称做一个算法。最终，人们通过数量可观的逻辑门电路组装成功了完整的ALU和控制器。说它数量可观，只需看一下CSIRAC这台可能是最小的实用化电子管计算机。该机含有2000个电子管，其中还有不少是双用器件，也即是说总计合有2000到4000个逻辑器件。

真空管对于制造规模庞大的门电路明显力不从心。昂贵，不稳（尤其是数量多时），臃肿，能耗高，并且速度也不够快—尽管远超机械开关电路。这一切导致20世纪60年代它们被晶体管取代。后者体积更小，易于操作，可靠性高，更省能耗，同时成本也更低。

集成电路是现今电子计算机的基础20世纪60年代后，晶体管开始逐渐为将大量晶体管、其他各种电器元件和连接导线安置在一片硅板上的集成电路所取代。70年代，ALU和控制器作为组成CPU的两大部分，开始被集成到一块芯片上，并称为“微处理器”。沿着集成电路的发展史，可以看到一片芯片上所集成器件的数量有了飞速增长。第一块集成电路只不过包含几十个部件，而到了2006年，一块Intel Core Duo处理器上的晶体管数目高达一亿五千一百万之巨。

无论是电子管，晶体管还是集成电路，它们都可以通过使用一种触发器设计机制来用作存储程序体系结构中的“存储”部件。而事实上触发器的确被用作小规模的超高速存储。但是，几乎没有任何计算机设计使用触发器来进行大规模数据存储。最早的计算机是使用Williams电子管向一个电视屏或若干条水银延迟线（声波通过这种线时的走行速度极为缓慢足够被认为是“存储”在了上面）发射电子束然后再来读取的方式来存储数据的。当然，这些尽管有效却不怎么优雅的方法最终还是被磁性存储取而代之。比如说磁芯存储器，代表信息的电流可在其中的铁质材料内制造恒久的弱磁场，当这个磁场再被读出时就实现了数据恢复。动态随机存储器（DRAM）亦被发明出来。它是一个包含大量电容的集成电路，而这些电容器件正是负责存储数据电荷—电荷的强度则被定义为数据的值。

输入输出设备

输入输出设备（I/O）是对将外部世界信息发送给计算机的设备和将处理结果返回给外部世界的设备的总称。这些返回结果可能是作为使用者能够视觉上体验的，或是作为该计算机所控制的其他设备的输入：对于一台机器人，控制计算机的输出基本上就是这台机器人本身，如做出各种行为。

第一代计算机的输入输出设备种类非常有限。通常的输入用设备是打孔卡片的读卡机，用来将指令和数据导入内存；而用于存储结果的输出设备则一般是磁带。随着科技的进步，输入输出设备的丰富性得到提高。以个人计算机为例：键盘和鼠标是用户向计算机直接输入信息的主要工具，而显示器、打印机、扩音器、耳机则返回处理结果。此外还有许多输入设备可以接受其他不同种类的信息，如数码相机可以输入图像。在输入输出设备中，有两类很值得注意：第一类是二级存储设备，如硬盘，光碟或其他速度缓慢但拥有很高容量的设备。第二个是计算机网络访问设备，通过他们而实现的计算机间直接数据传送极大地提升了计算机的价值。今天，国际互联网成就了数以千万计的计算机彼此间传送各种类型的数据。

程序

简单说，计算机程序就是计算机执行指令的一个序列。它既可以只是几条执行某个简单任务的指令，也可能是可能要操作巨大数据量的复杂指令队列。许多计算机程序包含有百万计的指令，而其中很多指令可能被反复执行。在2005年，一台典型的个人电脑可以每秒执行大约30亿条指令。计算机通常并不会执行一些很复杂的指令来获得额外的机能，更多地它们是在按照程序员的排列来运行那些较简单但为数众多的短指令。

一般情况下，程序员们是不会直接用机器语言来为计算机写入指令的。那么做的结果只能是费时费力、效率低下而且漏洞百出。所以，程序员一般通过“高级”一些的语言来写程序，然后再由某些特别的计算机程序，如解释器或编译器将之翻译成机器语言。一些编程语言看起来很接近机器语言，如汇编程序，被认为是低级语言。而另一些语言，如即如抽象原则的Prolog，则完全无视计算机实际运行的操作细节，可谓是高级语言。对于一项特定任务，应该根据其事务特点，程序员技能，可用工具和客户需求来选择相应的语言，其中又以客户需求最为重要（美国和中国军队的工程项目通常被要求使用Ada语言）。

计算机软件是与计算机程序并不相等的另一个词汇。计算机软件一个较为包容性较强的技术术语，它包含了用于完成任务的各种程序以及所有相关材料。举例说，一个视频游戏不但只包含程序本身，也包括图片、声音以及其他创造虚拟游戏环境的数据内容。在零售市场，在一台计算机上的某个应用程序只是一个面向大量用户的软件的一个副本。这里老生常谈的例子当然还是微软的office软件组，它包括一些列互相关联的、面向一般办公需求的程序。

利用那些极其简单的机器语言指令来实现无数功能强大的应用软件意味着其编程规模注定不小。Windows XP这个操作系统程序包含的C++高级语言源代码达到了4000万行。当然这还不是最大的。如此庞大的软件规模也显示了管理在开发过程中的重要性。实际编程时，程序会被细分到每一个程序员都可以在一个可接受的时长内完成的规模。

即便如此，软件开发的过程仍然进程缓慢，不可预见且遗漏多多。应运而生的软件工程学就重点面向如何加快作业进度和提高效率与质量。

库与操作系统

在计算机诞生后不久，人们发现某些特定作业在许多不同的程序中都要被实施，比如说计算某些标准数学函数。出于效率考量，这些程序的标准版本就被收集到一个“库”中以供各程序调用。许多任务经常要去额外处理种类繁多的输入输出接口，这时，用于连接的库就能派上用场。

20世纪60年代，随着计算机工业化普及，计算机越来越多地被用作一个组织内不同作业的处理。很快，能够自动安排作业时续和执行的特殊软件出现了。这些既控制硬件又负责作业时序安排的软件被称为“操作系统”。一个早期操作系统的例子是IBM的OS/360。

在不断地完善中，操作系统又引入了时间共享机制——并发。这使得多个不同用户可以“同时”地使用机器执行他们自己的程序，看起来就像是每个人都有一台自己的计算机。为此，操作系统需要像每个用户提供一台“虚拟机”来分离各个不同的程序。由于需要操作系统控制的设备也在不断增加，其中之一便是硬盘。因之，操作系统又引入了文件管理和目录管理（文件夹），大大简化了这类永久储存性设备的应用。此外，操作系统也负责安全控制，确保用户只能访问那些已获得允许的文件。

当然，到目前为止操作系统发展历程中最后一个重要步骤就是为程序提供标准图形用户界面（GUI）。尽管没有什么技术原因表明操作系统必须得提供这些界面，但操作系统供应商们总是希望并鼓励那些运行在其系统上的软件能够在外观和行为特征上与操作系统保持一致或相似。

除了以上这些核心功能，操作系统还封装了一系列其他常用工具。其中一些虽然对计算机管理并无重大意义，但是于用户而言很是有用。比如，苹果公司的Mac OS X就包含视频剪辑应用程序。

一些用于更小规模的计算机的操作系统可能没用如此众多的功能。早期的微型计算机由于记忆体和处理能力有限而不会提供额外功能，而嵌入式计算机则使用特定化了的操作系统或者干脆没有，它们往往通过应用程序直接代理操作系统的某些功能。

应用

由电脑控制的机械在工业中十分常见。

很多现代大量生产的玩具，如Furby，是不能没有便宜的嵌入式处理器 。

起初，体积庞大而价格昂贵的数字计算机主要是用做执行科学计算，特别是军用课题。如ENIAC最早就是被用作火炮弹道计算和设计氢弹时计算断面中子密度的（如今许多超级计算机仍然在模拟核试验方面发挥着巨大作用）。澳大利亚设计的首台存储程序计算机CSIR Mk I型负责对水电工程中的集水地带的降雨情形进行评估。还有一些被用于解密，比如英国的“巨像”可编程计算机。除去这些早年的科学或军工应用，计算机在其他领域的推广亦十分迅速。

从一开始，存储程序计算机就与商业问题的解决息息相关。早在IBM的第一台商用计算机诞生之前，英国J. Lyons等就设计制造了LEO以进行资产管理或迎合其他商业用途。由于持续的体积与成本控制，计算机开始向更小型的组织内普及。加之20世纪70年代微处理器的发明，廉价计算机成为了现实。80年代，个人计算机全面流行，电子文档写作与印刷，计算预算和其他重复性的报表作业越来越多地开始依赖计算机。

随着计算机便宜起来，创作性的艺术工作也开始使用它们。人们利用合成器，计算机图形和动画来创作和修改声音，图像，视频。视频游戏的产业化也说明了计算机在娱乐方面也开创了新的历史。

计算机小型化以来，机械设备的控制也开始仰仗计算机的支持。其实，正是当年为了建造足够小的嵌入式计算机来控制阿波罗宇宙飞船才刺激了集成电路技术的跃进。今天想要找一台不被计算机控制的有源机械设备要比找一台哪怕是部分计算机控制的设备要难得多。可能最著名的计算机控制设备要非机器人莫属，这些机器有着或多或少人类的外表和并具备人类行为的某一子集。在批量生产中，工业机器人已是寻常之物。不过，完全的拟人机器人还只是停留在科幻小说或实验室之中。

机器人技术实质上是人工智能领域中的物理表达环节。所谓人工智能是一个定义模糊的概念但是可以肯定的是这门学科试图令计算机拥有目前它们还没有但作为人类却固有的能力。数年以来，不断有许多新方法被开发出来以允许计算机做那些之前被认为只有人才能做的事情。比如读书、下棋。然而，到目前为止，在研制具有人类的一般“整体性”智能的计算机方面，进展仍十分缓慢。

网络、国际互联网

20世纪50年代以来计算机开始用作协调来自不同地方之信息的工具，美国军方的贤者系统（SAGE）就是这方面第一个大规模系统。之后“军刀”等一系列特殊用途的商业系统也不断涌现出来。

70年代后，美国各大院校的计算机工程师开始使用电信技术把他们的计算机连接起来。由于这方面的工作得到了ARPA的赞助，其计算机网络也就被称为ARPANET。此后，用于ARPA网的技术快速扩散和进化，这个网络也冲破大学和军队的范围最终形成了今天的国际互联网（Internet）。网络的出现导致了对计算机属性和边界的再定义。太阳微系统公司的John Gage 和 Bill Joy就指出：“网络即是计算机”。计算机操作系统和应用程序纷纷向能访问诸如网内其它计算机等网络资源的方向发展。最初这些网络设备仅限于为高端科学工作者所使用，但90年代后随着电子邮件和万维网（World Wide Web）技术的扩散，以及以太网和ADSL等网络连接技术的廉价化，互联网络已变得无所不在。今日入网的计算机总数，何以千万计；无线互联技术的普及，使得互联网在移动计算环境中亦如影随形。比如在笔记本计算机上广泛使用的Wi-Fi技术就是无线上网的代表性应用

电脑

diàn nǎo

computer

英文PC (Personal Computer) 是个人计算机

用电子等部件模拟的具有运算能力的物体，学名计算机。

最初由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器)，有三间库房那么大，后逐步发展而成。

是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备

一般来说电脑由二部分组成，即硬件和软件。硬件包括：显示器、鼠标、键盘、机箱、电源、主板，CPU、声卡、显卡、光驱（软驱已淘汰）、内存、硬盘，有些还包含网卡、音箱、耳机、打印机、扫描仪、摄像头、手写板等外部设备。软件又分系统软件和应用软件。

电脑学名计算机，是由早期的电动计算器发展而来的。1946年2月14日诞生了世界上第一台电子数字计算机ENIAC（埃尼阿克）。(The Electronic Numerical Integrator And Calculator)

“埃尼阿克”计算机的最初设计方案，是由36岁的美国工程师 莫奇利于1943年提出的计算机的主要任务是分析炮弹轨道。美国军械部拨款支持研制工作，并建立了一个专门研究小组，由莫奇利负责。总工程师由年仅24岁的埃克特担任，组员格尔斯是位数学家，另外还有逻辑学家勃克斯。“埃尼阿克”共使用了18000个电子管，另加1500个继电器以及其它器件，其总体积约90立 方米，重达30吨，占地170平方米，需要用一间30多米长的大房间才能存放，是个地地道道的庞然大物。这台耗电量为140千瓦的计算机，运算速度为每秒5000次加法，或者400次乘法，比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时，一条炮弹的轨道用20秒种就能算出来，比炮弹晒身的飞行速度还快。埃尼阿克的存储器是电子装置，而不是靠转动的“鼓”。它能够在一天内完成几千万次乘法，大约相当天一个人用台式计算机操作40年的工作量。它是按照十进制，而不是按照二进制来操作。但其中也用少量以二进制方式工作的电子管，因此机器在工作中不得不把十进制转换为二进制，而在数据输入，输出时再变回十进制。“埃尼阿克”最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机。但后来通过改变插入控制板里的接线方式来解决各种不同的问题，而成为一台通用机。它的一种改型机曾用于氢弹的研制。“埃尼阿克”程序采用外部插入式，每当进行一项新的计算时，都要重新连接线路。有时几分种或几十分种的计算，要花几小时或1~2天的时间进行线路连接准备，这是一个致命的弱点。它的另一个弱点是存储量太小，至多只能存20个10位的十进制数。英国无线电工程师协会的蒙巴顿将军把“埃尼阿克”的出现誉为“诞生了一个电子的大脑”，“电脑”的名称由此流传开来。

从20世纪70年代开始，这是电脑发展的最新阶段。到1976年，由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”，使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明，使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。

20世纪90年代，电脑向“智能”方向发展，制造出与人脑相似的电脑，可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。

进入21世纪，电脑更是笔记本化、微型化和专业化，每秒运算速度超过100万次，不但操作简易、价格便宜，而且可以代替人们的部分脑力劳动，甚至在某些方面扩展了人的智能。于是，今天的微型电子计算机就被形象地称作电脑了。

世界上第一台个人电脑由IBM于1981年推出。

1 定义

按照当前《牛津英语词典》(第二版)的定义：计算机是一种进行运算，或者控制那些可以表示为数字或者逻辑形式的操作的设备。 这个定义的确是真实精确的。然而它和从其他词典中找到的其他对计算机的定义一样，包含了太多的内容。这些定义没有办法区分历史上的，当代的，以及未来的，各种各样的计算机。更有意义的问题可能包含：有哪些不同种类的计算机？或者问，当代计算机有哪些区别与其他时代计算机的特点和能力？

1.1 辞源

“计算机”对应的英文computer这个词的含义一直在改变，但是它的含义总是落在了当时计算机能力的后面。“computer”最早用来代表被雇来进行算术计算的人，即计算员；这种用法今天仍然有效。《牛津英语词典》(第二版)认为最早是在1897年， 这个词被用来代表一种机械的计算设备。到1946年的时候，牛津词典加入了几个限定词来区分不同类型的计算机。这些限定词包含 模拟的，数字的，以及 电子的。 然而，从被引用的上下文看，这些限定词在1946年前就在被人使用了。

2 成指数级增长的计算机的发展

划分不同种计算机的难度因为计算机计算能力的指数增长更加复杂化。粗略估计，从1900到现在，计算设备的计算能力（按1000美元能够买到的设备在每秒种内处理运算指令的数量）每一年半到两年就增加一倍。英特尔公司的创始人之一，戈登.E.摩尔在1965年首次描述了计算机发展的这种特性（参考摩尔定律）。快速发展的计算机制造工程技术维持了这种指数级的能力增长。与这种能力增长携手并进的另一过程是戏剧化的计算机小型化过程。第一代的电子计算机，例如ENIAC(出现于1946年)，都是一些重达数吨，占据好几间房间，需要多个操作员来维持它们正常工作的庞然大物。这些大家伙太贵了，以至于只有政府和大型机构才能够买得起。它们也的确太怪异了，当时的人们都认为几台，或者几十台这样的机器就能够满足全世界的需求了。相比之下，现代计算机比第一代前辈多了几个数量级，更加多才多艺，而且便宜，小巧，还随处可见。

3 计算机的分类

为了定义什么是计算机，对所有计算设备进行分类是必然的。下面的章节介绍几种不同的分类方法。这些分类方法必须一起使用才能准确无误的描述一台特定的计算机。

3.1 按用途分类

这是最明显的分类法了。 计算机制造商通常用这种方法来描述他们的产品；用户用同样的方法来描述与他们交流的机器。例如：

超级计算机

迷你超级计算机

大型计算机

企业级服务器

小型机

PC 服务器

工作站

个人计算机或者台式机

膝上型计算机或者笔记本电脑

个人数字助理

可以穿戴的计算机

嵌入式计算机

按用途分类很通俗，但是也导致它的不确定性，因为仅仅当前广泛使用的设备被包含进来了。计算机发展的快速性意味着计算机新的用途层出不穷，当前的定义很快就过时。许多不再被人使用的计算机的类型，例如微分分析器，通常不被列入分类条目之中。所以，必须采用其他分类方法来明白无误的定义 计算机 这条术语。

3.2 按制造技术分类

机械式

半电子－半机械式

电子式

晶体管

半导体集成电路

光学计算机

量子计算机

生物计算机

3.3 按设计特点分类

现代计算机综合了许多基本的设计特点，这些特点是许多贡献者在很多年里逐渐开发出来的。设计特点经常独立于实现技术。现代计算机的综合性能来源于这些特点互相作用的方式。一些重要的设计特性罗列如下：

3.3.1 数字式 和 模拟式

设计一种计算机时有一个基本的决定：这种计算机应该是数字式还是模拟式的？数字式计算机处理离散的数字性或者符号性值，而模拟式计算机仍然应用于一些特殊目的的领域:例如机器人和回旋加速器的控制。其他的途径，象脉冲计算和量子计算，也是可能存在的；但是他们或者用于很特殊的目的或者仍然处于试验阶段。

3.3.2 二进制 和 十进制

在数字式计算的发展历程中，一个重大的设计进步是引入了二进制作为内部的数字系统。这种方法避免了那些基于其他数字系统的计算机中必须的复杂的进位机制，例如十进制系统。采用二进制的好处是简化了实现算术功能和逻辑运算的设计。

3.4 按能力分类

对不同的计算设备分类的最好办法可能是按他们的内在能力分类，而不是按他们的用途，实现技术，或者设计特性来分类。计算机按能力可以分为三大类：只能计算一种函数的单用途设备，可以计算有限范围内的函数的特殊用途设备，以及我们天天使用的通用设备。过去计算机这个词用来描述所有这些类型的机器，但是现在口语中的用法通常特指通用计算机了。

3.4.1 通用计算机

按定义来说，一台通用计算机能用来解决任何问题，只要这个问题可以用程序来表示。然而，程序运行的是有一些实际的限制的：计算机的存储能力，问题的大小，以及运行的速度。在1934年，艾伦·图灵证明了：给定正确的程序，任何通用计算机可以模拟其他任何计算机的行为。他的数学证明是纯粹理论上的，因为那时候还没有通用计算机存在。这个证明的意义是深远的：例如，从理论上说，现在的通用计算机能够模拟任何未来制造的通用计算机的行为，尽管速度很慢。

通用计算机也称作完备的图灵机，它经常被用来作为定义现代计算机的能力上限。然而，这种定义是有问题的。几种过分单纯化的计算设备已经展现出完备的图灵机特性。但是他们都处于一种幽默化表达的“图灵沥青陷阱”（？）状态，一种什么都是有可能的，但是和实用性一点都不沾边。现代计算机不仅仅是理论上的通用化，而且是实用化的通用工具。

从1930年中期到1940年后期，许多人在开发现代的，数字式的，电子的，通用计算机。许多试验型的机器被造了出来并且可能是图灵完备化的。这些机器在当时都被宣称为第一台计算机，然而它们都只有有限的处理通用问题的能力，所以他们的设计最终都被抛弃了。

3.5 按操作类型分类

计算机也可以按用户操作的方式来分类。有两大类操作方式： 批处理 和 交互式处理

4 旧条目解释

计算机是计算的辅助工具，有广义和狭义之分，广义计算机包括：

算盘

加法机

计算尺

计算器

狭义计算机就是电子计算机，如今称为电脑。

计算机分为巨型计算机、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微机（PC）。计算机已经逐步进入社会各个领域，尤其是进入了家庭和个人领域，极大地改变了社会的日常面貌。

回顾计算机的发展史，一个新概念或一件新产品的出世无疑都直接转化为产业变革的源动力，而个人电脑（PC）散发出来的能量，让整个产业瞬间飞越到一个前所未有的高度。这场声势浩大的PC革命离不开那些伟大科学家的精准指引，阿伦·凯（Alan Kay）就是这么一个关键的领路人。他不但是PC革命的预言家，更是一个技术天才。他所开发的软件Smalltalk（面向对象程序语言）、Dynabook计算机（笔记本电脑的前身），提出的Windows GUI(图形用户操作界面)概念为PC软件、硬件和操作系统的发展奠定了重要的基础。

美国国家工程学院（NAE）在华盛顿向凯颁发有工程学界诺贝尔奖之称的2004年“德雷珀奖”时，该学院的主席Wm. A. Wulf说到：“也许大多数人还都不明白，应用于网络的个人电脑为什么能像神话故事一样影响着我们。在对（计算机）技术本身和其发展方向进行重新定义的过程中，凯在这个群体中扮演了一个至关重要的角色。”美国德州大学21世纪计划项目主任Gary Chapman在向凯颁发2003年“图灵奖”时也表示，Smalltalk和Dynabook概念给一代又一代技术人员带来创新的灵感。他的发明引来了个人电脑的革命，从苹果的Macintosh到微软的Windows都是受益者。

现年64岁的凯出生在美国，他的父亲是生理学家和医学家，母亲是艺术家和音乐家，外祖母是教授和学者，外祖父是摄影师和作家。在这样的家庭环境下，凯从小就多才多艺，聪慧过人。他三岁时就可以自己阅读，上小学时已读过上百本书籍。由于在学校里经常不服管理，他多次被校方责令停课，甚至在1961年被维吉尼亚的柏萨尼学院开除。不久他参加了军队的志愿服务，从未接触过计算机的他在一次计算机能力倾向测验中，意外的发现自己有着这方面的天赋，并因此被美国空军招入IBM 1401大型计算机项目工作，从此便与计算机结下了不解之缘。

离开美国空军后，凯进入科罗拉多大学就读数学和分子生物学专业。1966年取得双学士学位后，在音乐、医学和哲学等方面都极具天分的凯面临多重选择，最终他还是进入了犹他大学攻读机电工程专业。1967年他与人合作发明了一台名为FLEX的机器。这台被他们称为“个人计算机”的机器配有显示器和控制面板，使用的是一种多窗口图形用户界面，并首次植入了凯开发的面向对象操作系统。虽然这台重量超过一百多公斤的机器基本不具实用功能，更不用说是市场价值，但仍让凯和他的同伴兴奋不已。

在后来的一次参观麻省人工智能实验室的过程中，凯有幸接触到了供儿童使用的LOGO程序语言。受LOGO的启发，他开始构想设计一台适合各年龄儿童使用的“笔记本式计算机”，即KiddieKomp项目。1968年，凯拿到了硕士学位，并在犹他大学的ARPA（美国国防高级研究计划署）实验室中从事3D图形系统和ARPA网的开发工作。1969年他凭借一篇名为《面向对象图形系统》的论文获得了博士学位。在斯坦福人工智能实验室做了两年的教授后，1972年技术前辈泰勒邀请他共同组建施乐的帕洛阿尔托研究中心（PARC），凯成为了该中心的创始人之一。

在PARC的十年，凯的许多构想都得以实现。他只用了几个月时间就将Smalltalk程序完成，而在此基础上的第一台便携式计算机Dynabook也在随后完成。虽然Dynabook计算机主要是为儿童教学而设计的，但它所包含的同书本相同的尺寸和重量的概念以及平板式显示器、手写输入、无线网络、本地存储、图形界面等等超前技术直接导致了个人电脑概念在全世界的生根发芽。

1983年离开PARC后，凯先后加入了Atari、苹果、迪斯尼，并成立了非盈利机构观点（Viewpoints）研究中心，2002年他正式加入惠普继续从事软件的开发工作。惠普公司研发部高级副总裁Dick Lampman表示：“凯的能力、创造力和观察力始终都给业界带来了无法预知的影响。”惠普正寄托于凯能为业界引发另一场技术革命，就像凯自己最经典的一句话：“预测未来的最好办法，就是把它创造出来。”

电脑升级分硬件升级和软件升级.软件升级就是程序换个更新的(多指驱动程序),硬件升级指往电脑里添置新的设备或更换部件,让电脑运行速度更快。

但一般来说电脑升级可以分为主机升级与其他元件升级（如显示器，鼠标，音箱等），大多数人是指主机升级！

自己可以升级，但必须具有一定的电脑硬件的常识，与最近电脑配件种类，性能，品牌，以免升级后不能充分发挥出水平，或造成不兼容，严重的影响电脑其他部件的使用寿命，甚至是电脑烧毁！

显示器：如果资金不足的话可以选择CRT（普通显示器），资金允许的话可以买LCD（液晶显示器），但必须注意液晶显示器的几个特点：1. 高亮度 2. 高对比 3. 宽广的可视范围 4. 快速讯号反应时间(8ms以下） 不要有坏点通过TCO O3认证的.

主机：CPU，主板，内存，显卡，声卡，硬盘、电源、数据线

但是具体怎么升级，要看你的资金的多少，与原来的配置，如果机子较新的话换部分就可以了，但是较老的话建议全部换完，总而言之要看具体情况，与个人意愿。建议不太懂电脑的话，请专职的电脑人员帮忙升级！

电脑就是电子计算机的俗称.世界正在经历由a到b的转变，即原子(atom) 时代向比特(bit)时代的变革，计算机科学与技术的进步在其中无疑起着关键性的作用。经过50多年的量变，计算机技术的应用领域几乎无所不在，成为人们工作、生活、学习不可或缺的重要组成部分，并由此形成了独特的计算机文化。