計(jì)算工具的演化經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、從低級到高級的不同階段，例如從“結(jié)繩記事”中的繩結(jié)到算籌、算盤計(jì)算尺、機(jī)械計(jì)算機(jī)等。它們在不同的歷史時期發(fā)揮了各自的歷史作用，同時也啟發(fā)了現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的研制思想。1889年，美國科學(xué)家赫爾曼·何樂禮研制出以電力為基礎(chǔ)的電動制表機(jī)，用以儲存計(jì)算資料。1930年，美國科學(xué)家范內(nèi)瓦·布什造出世界上首臺模擬電子計(jì)算機(jī)。1946年2月14日，由美國軍方定制的世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)“電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)”(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美國賓夕法尼亞大學(xué)問世了。ENIAC(中文名：埃尼阿克)是美國奧伯丁武器試驗(yàn)場為了滿足計(jì)算彈道需要而研制成的，這臺計(jì)算器使用了17840支電子管，大小為80英尺×8英尺，重達(dá)28t(噸)，功耗為170kW，其運(yùn)算速度為每秒5000次的加法運(yùn)算，造價約為487000美元。ENIAC的問世具有劃時代的意義，表明電子計(jì)算機(jī)時代的到來。在以后60多年里，計(jì)算機(jī)技術(shù)以驚人的速度發(fā)展，沒有任何一門技術(shù)的性能價格比能在30年內(nèi)增長6個數(shù)量級。
第1代：電子管數(shù)字機(jī)(1946—1958年)

硬件方面，邏輯元件采用的是真空電子管，主存儲器采用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯;外存儲器采用的是磁帶。軟件方面采用的是機(jī)器語言、匯編語言。應(yīng)用領(lǐng)域以軍事和科學(xué)計(jì)算為主。缺點(diǎn)是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般為每秒數(shù)千次至數(shù)萬次)、價格昂貴，但為以后的計(jì)算機(jī)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

第2代：晶體管數(shù)字機(jī)(1958—1964年)

軟件方面的操作系統(tǒng)、高級語言及其編譯程序應(yīng)用領(lǐng)域以科學(xué)計(jì)算和事務(wù)處理為主，并開始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域。特點(diǎn)是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運(yùn)算速度提高(一般為每秒數(shù)10萬次，可高達(dá)300萬次)、性能比第1代計(jì)算機(jī)有很大的提高。

第3代：集成電路數(shù)字機(jī)(1964—1970年)

硬件方面，邏輯元件采用中、小規(guī)模集成電路(MSI、SSI)，主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、規(guī)模化程序設(shè)計(jì)方法。特點(diǎn)是速度更快(一般為每秒數(shù)百萬次至數(shù)千萬次)，而且可靠性有了顯著提高，價格進(jìn)一步下降，產(chǎn)品走向了通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化等。應(yīng)用領(lǐng)域開始進(jìn)入文字處理和圖形圖像處理領(lǐng)域。

第4代：大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1970年至今)

硬件方面，邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路(LSI和VLSI)。軟件方面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和面向?qū)ο笳Z言等。1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生，開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時代。應(yīng)用領(lǐng)域從科學(xué)計(jì)算、事務(wù)管理、過程控制逐步走向家庭。由于集成技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體芯片的集成度更高，每塊芯片可容納數(shù)萬乃至數(shù)百萬個晶體管，并且可以把運(yùn)算器和控制器都集中在一個芯片上、從而出現(xiàn)了微處理器，并且可以用微處理器和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路組裝成微型計(jì)算機(jī)，就是我們常說的微電腦或PC機(jī)。微型計(jì)算機(jī)體積小，價格便宜，使用方便，但它的功能和運(yùn)算速度已經(jīng)達(dá)到甚至超過了過去的大型計(jì)算機(jī)。另一方面，利用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路制造的各種邏輯芯片，已經(jīng)制成了體積并不很大，但運(yùn)算速度可達(dá)一億甚至幾十億次的巨型計(jì)算機(jī)。我國繼1983年研制成功每秒運(yùn)算一億次的銀河Ⅰ這型巨型機(jī)以后，又于1993年研制成功每秒運(yùn)算十億次的銀河Ⅱ型通用并行巨型計(jì)算機(jī)。這一時期還產(chǎn)生了新一代的程序設(shè)計(jì)語言以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件等。隨著物理元、器件的變化，不僅計(jì)算機(jī)主機(jī)經(jīng)歷了更新?lián)Q代，它的外部設(shè)備也在不斷地變革。比如外存儲器，由最初的陰極射線顯示管發(fā)展到磁芯、磁鼓，以后又發(fā)展為通用的磁盤，現(xiàn)又出現(xiàn)了體積更小、容量更大、速度更快的只讀光盤(CD—ROM)。