計算機 電子計算機（ electronic computer），通稱 電腦，簡稱 計算機（ computer），是一種根據一系列指令來對數據進行處理的機器。所相關的技術研究叫計算機科學，以數據為核心的研究稱為信息技術。
計算機種類繁多。實際來看，計算機總體上是處理信息的工具。根據圖靈機理論，一部具有最基本功能的計算機應當能夠完成任何其它計算機能做的事情。因此，只要不考慮時間和存儲因素，從個人數碼助理（PDA）到超級計算機都應該可以完成同樣的作業。即是說，即使是設計完全相同的計算機，只要經過相應改裝，就應該可以被用於從公司薪金管理到無人駕駛飛船操控在內的各種任務。由於科技的飛速進步，下一代計算機總是在性能上能夠顯著地超過其前一代，這一現象有時被稱作“摩爾定律”。
計算機在組成上形式不一。早期計算機的體積足有一間房屋大小，而今天某些嵌入式計算機可能比一副撲克牌還小。當然，即使在今天，依然有大量體積龐大的巨型計算機為特別的科學計算或面向大型組織的事務處理需求服務。比較小的，為個人套用而設計的計算機稱為微型計算機，簡稱微機。我們今天在日常使用“計算機”一詞時通常也是指此。不過，現在計算機最為普遍的套用形式卻是嵌入式的。嵌入式計算機通常相對簡單，體積小，並被用來控制其它設備—無論是飛機，工業機器人還是數位相機。
上述對於電子計算機的定義包括了許多能計算或是只有有限功能的特定用途的設備。然而當說到現代的電子計算機，其最重要的特徵是，只要給予正確的指示，任何一台電子計算機都可以模擬其他任何計算機的行為（只受限於電子計算機本身的存儲容量和執行的速度）。據此，現代電子計算機相對於早期的電子計算機也被稱為通用型電子計算機。
計算機套用領域
電子計算機的用途非常廣泛，主要套用領域有：
（1）信息處理。信息處理又稱數據處理，是指對科研，生產，經濟活動中的大量數據進行收集，存儲，加工，傳輸和輸出等活動的總稱。信息處理是目前計算機最主要的套用領域，這類處理也許並不複雜，但需用處理數據量卻非常大。人事管理，人口統計，倉庫管理，銀行業務，文獻檢索，預訂機票都屬於信息處理的問題，而各類為公室自動化，管理信息系統，專家系統則是用於信息處理的軟體，會計電算化屬於信息處理的套用領域。
（2）科學計算。科學計算又稱數值計算，是指計算機完成科學研究和工程技術等領域中涉及的複雜和數據運算，科學計算機是計算機最早的套用領域，例如航天，軍事，氣象，橋樑設計等等領域都有複雜的數學問題需要計算機進行計算。
（3）過程控制。過程控制又稱實時控制，是指用計算機採集檢測數據，按最佳值迅速對控制對象的自動控調節，從而實現有效的控制。過程控制，所涉及的範圍廣，如工業，交通運輸的自動控制，對飛彈，人造衛星，飛機的跟綜與控制，等等。
（4）計算機輔助系統。計算機輔助系統是指利用計算機來幫助人類完成一些相關的工作，主要包括計算要輔助設計（CAD），計算機輔助製造（CAM），計算機輔助教學（CAI），計算機輔助工程（CAE）等等。例如，CAD在航空，機械，建築，服裝，電子等領域都得到廣泛套用，從而提高設計質量，縮短設計周期和提高設計的自動化程度。
（5）計算機通信。計算機通信是計算機技術與通信技術相結合的產物，其典型的代表是計算機網路。隨著網際網路和多媒體的技術的迅速普及，網上會議，遠程醫療，網上銀行，電子商務，網路會計等基於計算機通信的遠程處活動已經或將要獲得普及。
（6）人工智慧。人工智慧（AI）是指利用計算機模擬人類的智慧型活動，使計算機具有判斷，理解，學習，問題求解的能力。目前人工智慧的研究已取得一些成果，如在醫療診斷，文字翻譯，密碼分析，智慧型機器人等領域的套用都有突破。
歷史
由美國賓夕法尼亞大學研製的ENIAC是電腦發展史上的一個里程碑，本來計算機的英文原詞“computer”是指從事數據計算的人。而他們往往都需要藉助某些計算工具或機械計算機。這些早期計算工具的祖先包括有算盤，以及可以追溯到公元前87年的古希臘人用於計算行星運動的安提基特拉裝置。隨著中世紀末期歐洲數學與工程學的再次繁榮，1623年由Wilhelm Schickard率先研製出了歐洲第一台計算設備，這是一個能進行六位以內數加減法，並能通過鈴聲輸出答案的“計算鍾”。使用轉動齒輪來進行操作。
1642年法國數學家Pascal 在WILLIAM Oughtred計算尺的基礎上，將計算尺加以改進，能進行八位計算。還賣出了許多製品，成為當時一種時髦的商品。
1801年，Joseph Marie Jacquard對織布機的設計進行了改進，其中他使用了一系列打孔的紙卡片來作為編織複雜圖案的程式。Jacquard式織布機，儘管並不被認為是一台真正的計算機，但是它的出現確實是現代計算機發展過程中重要的一步。
查爾斯・巴比奇(Charles Babbage)是構想和設計一台完全可程式計算機的第一人，當時是1820年。但由於技術條件，經費限制，以及無法忍耐對設計不停的修補，這台計算機在他有生之年始終未能問世。約到19世紀晚期，許多後來被證明對計算機科學有著重大意義的技術相繼出現，包括打孔卡片以及真空管。Hermann Hollerith設計了一台制表用的機器，就實現了套用打孔卡片的大規模自動數據處理。
在20世紀前半葉，為了迎合科學計算的需要，許許多多單一用途的並不斷深化複雜的模擬計算機被研製出來。這些計算機都是用它們所針對的特定問題的機械或電子模型作為計算基礎。20世紀三四十年代，計算機的性能逐漸強大並且通用性得到提升，現代計算機的關鍵特色被不斷地加入進來。
1937年由克勞德·艾爾伍德·香農（Claude Shannon）發表了他的偉大論文《對繼電器和開關電路中的符號分析》，文中首次提及數字電子技術的套用。他向人們展示了如何使用開關來實現邏輯和數學運算。此後，他通過研究Vannevar Bush的微分模擬器進一步鞏固了他的想法。這是一個標誌著二進制電子電路設計和邏輯門套用開始的重要時刻，而作為這些關鍵思想誕生的先驅，應當包括：Almon Strowger，他為一個含有邏輯門電路的設備申請了專利；尼古拉・特斯拉（Nikola Tesla），他早在1898年就曾申請含有邏輯門的電路設備；Lee De Forest，於1907年他用真空管代替了繼電器。
Commodore公司在20世紀八十年代生產的Amiga 500電腦沿著這樣一條上下求索的漫漫長途去定義所謂的“第一台電子計算機”可謂相當困難。1941年5月12日，Konrad Zuse完成了他的機電共享設備“Z3”，這是第一台具有自動二進制數學計算特色以及可行的編程功能的計算機，但還不是“電子”計算機。此外，其他值得注意的成就主要有：1941年夏天誕生的阿塔納索夫-貝瑞計算機是世界上第一台電子計算機，它使用了真空管計算器，二進制數值，可復用記憶體；在英國於1943年被展示的神秘的巨像計算機（Colossus computer），儘管編程能力極其有限，但是它的的確確告訴了人們使用真空管既值得信賴又能實現電氣化的再編程；哈佛大學的Harvard Mark I；以及基於二進制的“埃尼阿克”（ENIAC，1945年），這是第一台通用意圖的計算機，但由於其結構設計不夠彈性化，導致對它的每一次再編程都意味著電氣物理線路的再連線。
開發埃尼愛克的小組針對其缺陷又進一步完善了設計，並最終呈現出今天我們所熟知的馮·諾伊曼結構（程式存儲體系結構）。這個體系是當今所有計算機的基礎。20世紀40年代中晚期，大批基於此一體系的計算機開始被研製，其中以英國最早。儘管第一台研製完成並投入運轉的是“小規模實驗機”（Small-Scale Experimental Machine，SSEM），但真正被開發出來的實用機很可能是EDSAC。
在整個20世紀50年代，真空管計算機居於統治地位。1958年 9月12日 在Robert Noyce（INTEL公司的創始人）的領導下，發明了積體電路。不久又推出了微處理器。1959年到1964年間設計的計算機一般被稱為第二代計算機。
到了60年代，電晶體計算機將其取而代之。電晶體體積更小，速度更快，價格更加低廉，性能更加可靠，這使得它們可以被商品化生產。1964年到1972年的計算機一般被稱為第三代計算機。大量使用積體電路，典型的機型是IBM360系列。
到了70年代，積體電路技術的引入極大地降低了計算機生產成本，計算機也從此開始走向千家萬戶。1972年以後的計算機習慣上被稱為第四代計算機。基於大規模積體電路，及後來的超大規模積體電路。1972年4月1日 INTEL推出8008微處理器。1976年Stephen Wozinak和Stephen Jobs創辦蘋果計算機公司。並推出其Apple I計算機。1977年5月 Apple II型計算機發布。1979年6月1日 INTEL發布了8位元的8088微處理器。
1982年,微電腦開始普及，大量進入學校和家庭。1982年1月Commodore 64計算機發布，價格：595美元。 1982 年2月80286發布。時鐘頻率提高到20MHz，並增加了保護模式，可訪問16M記憶體。支持1GB以上的虛擬記憶體。每秒執行270萬條指令，集成了134000個電晶體。
1990年11月: 第一代MPC (多媒體個人電腦標準)發布。處理器至少80286/12MHz，後來增加到80386SX/16 MHz ，及一個光碟機，至少150 KB/sec的傳輸率。1994年10月10日 Intel 發布75 MHz Pentium處理器。1995年11月1日Pentium Pro發布。主頻可達200 MHz ，每秒鐘完成4.4億條指令，集成了550萬個電晶體。1997年1月8日Intel發布Pentium MMX。對遊戲和多媒體功能進行了增強。
此後計算機的變化日新月異，1965年發表的摩爾定律發表不斷被應證，預測在未來10~15年仍依然適用。
計算機發展歷程 ：
19世紀之前
一、機械計算機時代的拓荒者
在西歐，由中世紀進入文藝復興時期的社會大變革，大大促進了自然科學技術的發展，人們長期被神權壓抑的創造力得到空前釋放。其中製造一台能幫助人進行計算的機器，就是最耀眼的思想火花之一。從那時起，一個又一個科學家為把這一思想火花變成引導人類進入自由王國的火炬而不懈努力。但限於當時的科技總體水平，大都失敗了，這就是拓荒者的共同命運：往往見不到豐碩的果實。後人在享用這甜美的時候，應該能從中品出一些汗水與淚水的滋味……
1614: 蘇格蘭人John Napier (1550-1617)發表了一篇論文，其中提到他發明了一種可以計算四則運算和方根運算的精巧裝置。
1623: Wilhelm Schickard (1592-1635)製作了一個能進行六位以內數加減法，並能通過鈴聲輸出答案的'計算鍾'。通過轉動齒輪來進行操作。
1625: William Oughtred (1575-1660) 發明計算尺
1642: 法國數學家Pascal 在WILLIAM Oughtred計算尺的基礎上將計算尺加以改進，能進行八位計算。並且還賣出了許多，成為一種時髦的商品。
1668: 英國人Samuel Morl和 (1625-1695)製作了一個非十進制的加法裝置，適宜計算錢幣。
1671: 德國數學家Gottfried Leibniz設計了一架可以進行乘法，最終答案可以最大達到16位。
1775: 英國Charles製作成功了一台與 Leibniz's 的計算機類似的機器。但更先進一些。
1776: 德國人Mathieus Hahn成功的製作了一台乘法器。
1801: Joseph-Maire Jacuard 開發了一台能用穿孔卡片控制的自動織布機。
1820: 法國人Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870),製作成功第一台成品計算機，非常的可靠，可以放在桌面上，在後來的90多年間一直在市場上出售。
1822: 英國人Charles Babbage (1792-1871)設計了差分機和分析機，其中設計的理論非常的超前，類似於百年後的電子計算機，特別是利用卡片輸入程式和數據的設計被後人所採用。
1832: Babbage 和Joseph Clement 製成了一個差分機的成品，開始可以進行6位數的運算。後來發展到20位、30位，尺寸將近一個房子那么大。結果以穿孔的形式輸出。但限於當時的製造技術，他們的設計難以製成。
1834: 斯德哥爾摩的George Scheutz用木頭做了一台差分機。
1834: Babbage 構想製造一台通用的分析機，在唯讀存儲器（穿孔卡片）中存儲程式和數據，Babbage在以後的時間繼續他的研究工作，並於1840年將運算元提高到了40位，並基本實現了控制中心（CPU）和存儲程式的構想，而且程式可以根據條件進行跳轉，能在幾秒內作出一般的加法，幾分鐘內作出乘除法。
1842: Babbage的差分機項目因為研製費用昂貴，被政府取消。但他自己仍花費大量的時間和精力於他的分析機研究。
1843: Scheutz 和他的兒子Edvard Scheutz 製造了一台差分機，瑞典政府同意繼續支持他們的研究工作。
1847: Babbage 花兩年時間設計了一台較簡易的、31位的差分機，但沒有人感興趣並支持他造出這台機器。但後來倫敦科學博物館用現代技術複製出這台機器後發現，它確實能準確的工作。
1848: 英國數學家George Boole創立二進制代數學。提前差不多一個世紀為現代二進制計算機鋪平了道路。
1853: 令Babbage感到高興的是，Scheutzes製造成功了真正意義上的比例差分機，能進行15位數的運算。象Babbage所構想的那樣輸出結果。後來倫敦的Brian Donkin又造出了更可靠的第二台。
1858: 第一台制表機被Albany的Dudley天文台買走。第二台被英國政府買走。但天文台並沒有將其充分利用，後來被送進了博物館。而第二台卻被幸運的使用了很長時間。
1871: Babbage 製造了分析機的部分部件和印表機。
1878: 紐約的西班牙人Ramon Verea，製造成功桌面計算器。比前面提到的都要快。但他對將其推向市場不感興趣，只是想表明，西班牙人可以比美國人做的更好。
1879: 一個調查委員會開始研究分析機是否可行，最後他們的結論是：分析機根本不可能工作。此時Babbage 已經去世了。調查之後，人們將他的分析機徹底遺忘了。但Howard Aiken 例外。
1885: 這時期更多的計算機湧現出來。如美國、俄國、瑞典等。他們開始用有槽的圓柱代替易出故障的齒輪。
1886: 芝加哥的Dorr E. Felt (1862-1930), 製造了第一台用按鍵操作的計算器，而且速度非常快，按鍵抬起，結果也就出來了。
1889: Felt推出桌面印表計算器。
1890: 1890美國人口普查。1880年的普查人工用了7年的時間進行統計。這意味著1890年的統計將會超過10年。美國人口普查部門希望能得到一台機器幫助提高普查的效率。Herman Hollerith，建立制表機公司的那個人，後來他的公司發展成了IBM公司。借鑑了Babbage的發明，用穿孔卡片存儲數據，並設計了機器。結果僅僅用了6個周就得出了準確的數據（62622250人）。Herman Hollerith大發其財。
1892: 聖多美和普林西比的William S. Burroughs (1857-1898),製作成功了一台比Felt的功能更強的機器，真正開創了辦公自動化工業。
1896: Herman Hollerith創辦了IBM公司的前身。1900～1910
1906: Henry Babbage, Charles Babbage 的兒子，在R. W. Munro的支持下，完成了父親設計的分析機，但也僅能證明它能工作，而沒有將其作為產品推出。
二、電子計算機最初的日子裡
在這之前的計算機，都是基於機械運行方式，儘管有個別產品開始引入一些電學內容，卻都是從屬與機械的，還沒有進入計算機的靈活：邏輯運算領域。而在這之後，隨著電子技術的飛速發展，計算機就開始了由機械向電子時代的過渡，電子越來越成為計算機的主體，機械越來越成為從屬，二者的地位發生了變化，計算機也開始了質的轉變。下面就是這一過渡時期的主要事件：
1906: 美國的Lee De Forest發明了電子管。在這之前造出數字電子計算機是不可能的。這為電子計算機的發展奠定了基礎。
1920～1930
1924年2月:IBM，一個具有劃時代意義的公司成立
1930～1940
1935: IBM推出IBM 601機。這是一台能在一秒鐘算出乘法的穿孔卡片計算機。這台機器無論在自然科學還是在商業意義上都具有重要的地位。大約造了1500台。
1937: 英國劍橋大學的Alan M. Turing (1912-1954)出版了他的論文，並提出了被後人稱之為'圖靈機'的數學模型。
1937: BELL試驗室的George Stibitz展示了用繼電器表示二進制的裝置。儘管僅僅是個展示品，但卻是第一台二進制電子計算機。
1938: Claude E. Shannon 發表了用繼電器進行邏輯表示的論文。
1938: 柏林的Konrad Zuse 和他的助手們完成了一個機械可程式二進制形式的計算機，其理論基礎是Boolean代數。後來命名為Z1。它的功能比較強大，用類似電影膠片的東西作為存儲介質。可以運算七位指數和16位小數。可以用一個鍵盤輸入數字，用燈泡顯示結果。
1939 1月1日: 加利福尼亞的David Hewlet和William Packard 在他們的車庫裡造出了Hewlett-Packard計算機。名字是兩人用投硬幣的方式決定的。包括兩人名字的一部分。
1939年11月: 美國John V. Atanasoff和他的學生Clifford Berry 完成了一台16位的加法器，這是第一台真空管計算機。
1939: 二次世界大戰的開始，軍事需要大大促進了計算機技術的發展。
1939: Zuse和Schreyer 開始在他們的Z1計算機的基礎上發展Z2計算機。並用繼電器改進它的存儲和計算單元。但這個項目因為Zuse服兵役被中斷了一年。
1939/1940: Schreyer利用真空管完成了一個10位的加法器，並使用了氖燈做存儲裝置。
1940～1950
1940年1月: Bell實驗室的Samuel Williams和Stibitz製造成功了一個能進行複雜運算的計算機。大量使用了繼電器，並借鑑了一些電話技術， 採用了先進的編碼技術。
1941夏季: Atanasoff和學生Berry完成了能解線性代數方程的計算機，取名叫'ABC'（Atanasoff-Berry Computer），用電容作存儲器，用穿孔卡片作輔助存儲器，那些孔實際上是'燒'上的。時鐘頻率是60HZ，完成一次加法運算用時一秒。
1941年12月: 德國Zuse製作完成了Z3計算機的研製。這是第一台可程式的電子計算機。可處理7位指數、14位小數。使用了大量的真空管。每秒種能作3到4次加法運算。一次乘法需要3到5秒。
1943: 1943年到1959年時期的計算機通常被稱作第一代計算機。使用真空管，所有的程式都是用機器碼編寫，使用穿孔卡片。典型的機器就是： UNIVAC。
1943年1月: Mark I，自動順序控制計算機在美國研製成功。整個機器有51英尺長，重5噸，75萬個零部件，使用了3304個繼電器，60個開關作為機械唯讀存儲器。程式存儲在紙帶上，數據可以來自紙帶或卡片閱讀器。被用來為美國海軍計算彈道火力表。
1943年4月: Max Newman、Wynn-Williams和他們的研究小組研製成功'Heath Robinson'，這是一台密碼破譯機，嚴格說不是一台計算機。但是其使用了一些邏輯部件和真空管，其光學裝置每秒鐘能讀入2000個字元。同樣具有劃時代的意義。
1943年9月 : Williams和Stibitz完成了'Relay Interpolator'，後來命名為'Model II Relay Calculator'。這是一台可程式計算機。同樣使用紙帶輸入程式和數據。其運行更可靠，每個數用7個繼電器表示，可進行浮點運算。
1943年12月: 最早的可程式計算機在英國推出，包括2400個真空管，目的是為了破譯德國的密碼，每秒能翻譯大約5000個字元，但使用完後不久就遭到了毀壞。據說是因為在翻譯俄語的時候出現了錯誤。
1946: ENIAC (Electronic Numerical Integrator 和 Computer): 第一台真正意義上的數字電子計算機。開始研製於1943年，完成於1946年。負責人是John W. Mauchly和J. Presper Eckert。重30噸，18000個電子管，功率25千瓦。主要用於計算彈道和氫彈的研製。
三、電晶體計算機的發展
真空管時代的計算機儘管已經步入了現代計算機的範疇，但其體積之大、能耗之高、故障之多、價格之貴大大制約了它的普及套用。直到電晶體被發明出來，電子計算機才找到了騰飛的起點，一發而不可收……
1947: Bell實驗室的William B. Shockley、 John Bardeen和Walter H. Brattain.發明了電晶體，開闢了電子時代新紀元。
1949: EDSAC：劍橋大學的Wilkes和他的小組建成了一台存儲程式的計算機。輸入輸出設備仍是紙帶。
1949: EDVAC (electronic discrete variable computer)：第一台使用磁帶的計算機。這是一個突破，可以多次在其上存儲程式。這台機器是John von Neumann提議建造的。
1949: '未來的計算機不會超過1.5噸。'這是當時科學雜誌的大膽預測。
1950～1960
1950: 軟磁碟由東京帝國大學的Yoshiro Nakamats發明。其銷售權由IBM公司獲得。開創存儲時代新紀元。
1950: 英國數學家和計算機先驅Alan Turing說：計算機將會具有人的智慧，如果一個人和一台機器對話，對於提出和回答的問題，這個人不能區別到底對話的是機器還是人，那么這台機器就具有了人的智慧型。
1951: Grace Murray Hopper完成了高級語言編譯器。
1951: Whirlwind：美國空軍的第一個計算機控制實時防禦系統研製完成。
1951: UNIVAC-1：第一台商用計算機系統。設計者：J. Presper Eckert 和John Mauchly。被美國人口普查部門用於人口普查，標誌著計算機的套用進入了一個新的、商業套用的時代。
1952: EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)：由Von Neumann領導設計並完成。取名：電子離散變數計算機。
1953: 此時世界上大約有100台計算機在運轉。
1953: 磁芯存儲器被開發出來。
1954: IBM的John Backus和他的研究小組開始開發 FORTRAN (FORmula TRANslation)，1957年完成。是一種適合科學研究使用的計算機高級語言。
1956: 第一次有關人工智慧的會議在Dartmouth 學院召開。
1957: IBM開發成功第一台點陣印表機。
1957: FORTRAN 高級語言開發成功。
四、積體電路，現代計算機插上騰飛的翅膀
儘管電晶體的採用大大縮小了計算機的體積、降低了其價格，減少了故障。但離人們的要求仍差很遠，而且各行業對計算機也產生了較大的需求，生產更能更強、更輕便、更便宜的機器成了當務之急，而積體電路的發明正如"及時雨"，當春乃發生。其高度的集成性，不僅僅使體積得以減小，更使速度加快，故障減少。人們開始製造革命性的微處理器。計算機技術經過多年的積累，終於駛上了用矽鋪就的高速公路。
1958年9月12日: 在Robert Noyce（INTEL公司的創始人）的領導下，發明了積體電路。不久又推出了微處理器。但因為在發明微處理器時借鑑了日本公司的技術，所以日本對其專利不承認，因為日本沒有得到應有的利益。過了30年，日本才承認，這樣日本公司可以從中得到一部分利潤了。但到2001年，這個專利也就失效了。
1959: 1959年到1964年間設計的計算機一般被稱為第二代計算機。大量採用了電晶體和印刷電路。計算機體積不斷縮小，功能不斷增強，可以運行FORTRAN和COBOL ，接收英文字元命令。出現大量套用軟體。
1959: Grace Murray Hopper開始開發COBOL (COmmon Business-Orientated Language)語言，完成於1961年。
1960～1970
1960: ALGOL：第一個結構化程式設計語言推出。
1961: IBM的Kennth Iverson推出APL程式語言。
1963: PDP-8：DEC公司推出第一台小型計算機。
1964: 1964年到1972年的計算機一般被稱為第三代計算機。大量使用積體電路，典型的機型是IBM360系列。
1964: IBM發布PL/1程式語言。
1964: 發布IBM 360首套系列兼容機。
1964: DEC發布PDB-8 小型計算機。
1965: 摩爾定律發表，處理器的性能每年提高一倍。後來其內容又發生了改變。
1965: Lofti Zadeh創立模糊邏輯，用來處理近似值問題。
1965: Thomas E. Kurtz和John Kemeny完成BASIC(Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code)語言的開發。特別適合計算機教育和初學者使用，得到了廣泛的推廣。
1965: Douglas Englebart 提出滑鼠器的構想，但沒有進一步的研究。直到1983年被蘋果電腦公司大量採用。
1965: 第一台超級計算機CD6600開發成功。
1967: Niklaus Wirth開始開發PASCAL語言，1971年完成。
1968: Robert Noyce和他的幾個朋友創辦了INTEL公司。
1968: Seymour Paper和他的研究小組在MIT開發了LOGO語言。
1969: ARPANET計畫開始啟動，這是現代INTERNET的雛形。
1969 年4月7日: 第一個網路協定標準RFC推出。
1969: EIA (Electronic Industries Associa
1970～1980
1970: 第一塊RAM晶片由INTEL推出，容量1K。
1970: Ken Thomson和Dennis Ritchie開始開發UNIX作業系統。
1970: Forth程式語言開發完成。
1970: Internet的雛形ARPAnet (Advanced Research Projects Agency network) 基本完成。開始向非軍用部門開放，許多大學和商業部門開始接入。
1971年11月15日: Marcian E. Hoff在INTEL公司開發成功第一塊微處理器4004，含2300個電晶體，是個4位系統，時鐘頻率108KHz ，每秒執行6萬條指令。
在後來的日子裡，處理器發展主要指標一覽：
處理器 主頻 每秒百萬條指令
4004 108 KHz 0.06
8080 2MHz 0.5
68000 8MHz 0.7
8086 8MHz 0.8
68000 16 MHz 1.3
68020 16 MHz 2.6
80286 12MHz 2.7
68030 16MHz 3.9
386 SX 20 MHz 6
68030 25 MHz 6.3
68030 40MHz 10
386 DX 33MHz 10
486 DX 25MHz 20
486 DX2-50 50MHz 35
486 DX4/100 100MHz 60
Pentium 66MHz 100
Pentium 133MHz 240
Pentium 233MHz MMX 435
Pentium Pro 200 MHz 440
Pentium II 233MHz 560
Pentium II 333MHz 770
1971: PASCAL語言開發完成。
1972: 1972年以後的計算機習慣上被稱為第四代計算機。基於大規模積體電路，及後來的超大規模積體電路。計算機功能更強，體積更小。人們開始懷疑計算機能否繼續縮小，特別是發熱量問題能否解決？人們開始探討第五代計算機的開發。
1972: C語言的開發完成。其主要設計者是UNIX系統的開發者之一 Dennis Ritche。這是一個非常強大的語言，開發系統軟體，特別受人喜愛。
1972: Hewlett-Packard發明了第一個手持計算器。
1972年4月1日: INTEL推出8008微處理器。
1972: ARPANET開始走向世界，INTERNET革命拉開序幕。
1973: 街機遊戲Pong發布，得到廣泛的歡迎。發明者Nolan Bushnell ，後來Atari 的創立者。
1974: 第一個具有並行計算機體系結構的CLIP-4推出。
五、計算機技術漸入輝煌
在這之前，計算機技術主要集中在大型機和小型機領域發展，但隨著超大規模積體電路和微處理器技術的進步，計算機進入尋常百姓家的技術障礙已層層突破。特別是從INTEL發布其面向個人機的微處理器8080之後，這一浪潮便洶湧澎湃起來，同時也湧現了一大批資訊時代的弄潮兒，如賈伯斯、比爾.蓋茨等，至今他們對計算機產業的發展還起著舉足輕重的作用。在此時段，網際網路技術、多媒體技術也得到了空前的發展，計算機真正開始改變人們的生活。
1974年4月1日: INTEL發布其8位的微處理器晶片8080。
1974年12月: MITS發布Altair 8800，第一台商用個人計算機，價值397美元，記憶體有256個位元組。
1975: Bill Gates和Paul Allen完成了第一個在MITS 的Altair計算機上運行的BASIC程式。
1975: IBM公司介紹了他的雷射印表機技術。1988年向市場推出其彩色雷射印表機。
1975: Bill Gates和Paul Allen創辦Microsoft公司。現在成為最大、最成功的軟體公司。三年後就收入50萬美元，增加到15個人。1992年達28億美元，1萬名雇員。其最大的突破性發展是在1981年為IBM 的PC機開發作業系統，從此後便開始了對計算機業的巨大影響。
1975: IBM 5100發布。
1976: Stephen Wozinak和Stephen Jobs創辦蘋果計算機公司。並推出其Apple I 計算機。
1976: Zilog推出Z80處理器。8位微處理器。 CP/M就是面向其開發的作業系統。許多著名的軟體如：Wordstar 和dBase II基於此款處理器。
1976: 6502, 8 位微處理器發布，專為Apple II計算機使用。
1976: Cray 1，第一台商用超級計算機。集成了20萬個電晶體，每秒進行1.5億次浮點運算。
1977年5月: Apple II 型計算機發布。
1978: Commodore Pet發布：有 8K RAM，盒式磁帶機，9英寸顯示器。
1978年6月8日: INTEL發布其16位微處理器8086。但因其非常昂貴，又推出8位的8088滿足市場對低價處理器的需要，並被IBM的第一代PC機所採用。其可用的時鐘頻率為4.77、8、10MHz。大約有300條指令，集成了29000更電晶體。
1979: 街機遊戲'太空入侵者'發布，引起轟動。很快便使得類似的遊戲機大規模流行起來，其收入超過了美國電影業。
1979: Jean Ichbiah 開發完成Ada計算機語言。
1979年6月1日: INTEL發布了8位的8088微處理器，純粹為了迎合低價電腦的需要。
1979: Commodore PET 發布了採用1MHz的6502處理器，單色顯示器、8K記憶體的計算機，並且可以根據需要購買更多的記憶體擴充。
1979: 發明了低密盤。
1979: Motorola公司發布68000微處理器。主要供應Apple公司的Macintosh ，後繼產品68020用在Macintosh II機型上。
1979: IBM公司眼看著個人計算機市場被蘋果等電腦公司占有，決定也開發自己的個人計算機，為了儘快的推出自己的產品，他們大量的工作是與第三方合作，其中微軟公司就承擔了其作業系統的開發工作。很快他們便在1981年8月12日推出了IBM-PC。但同時也為微軟後來的崛起，施足了肥料。
1980～1990
1980:"只要有1兆記憶體就足夠DOS盡情表演了"。微軟公司開發DOS初期時說。今天來聽這句話有何感想呢？
1980年10月: MS-DOS/PC-DOS開發工作開始了。但微軟並沒有自己獨立的作業系統，他們買來別人的作業系統並加以改進。但IBM測試時竟發現有300個BUG。於是他們又繼續改進，最初的DOS1.0有4000行彙編程式。
1981: Xerox開始致力於圖形用戶界面、圖示、選單和定位設備（如滑鼠）的研製。結果研究成果為蘋果所借鑑。而蘋果電腦公司後來又指控微軟剽竊了他們的設計，開發了WINDOWS系列軟體。
1981: INTEL發布的80186/80188晶片，很少被人使用，因為其暫存器等與其他不兼容。但其採用了直接存儲器訪問技術和時間片分時技術。
1981年8月12日: IBM發布其個人計算機，售價2880美元。該機有64K記憶體、單色顯示器、可選的盒式磁帶驅動器、兩個160KB單面
原理
個人電腦的主要結構:
顯示器
主機板
CPU (中央處理器)
主要儲存器 (記憶體)
擴充卡
電源供應器
光碟機
次要儲存器 (硬碟)
鍵盤
滑鼠
儘管計算機技術自20世紀40年代第一台電子通用計算機誕生以來以來有了令人目眩的飛速發展，但是今天計算機仍然基本上採用的是存儲程式結構，即馮·諾伊曼結構。這個結構實現了實用化的通用計算機。
存儲程式結構間將一台計算機描述成四個主要部分：算術邏輯單元（ALU），控制電路，存儲器，以及輸入輸出設備（I/O）。這些部件通過一組一組的排線連線（特別地，當一組線被用於多種不同意圖的數據傳輸時又被稱為匯流排），並且由一個時鐘來驅動（當然某些其他事件也可能驅動控制電路）。
概念上講，一部計算機的存儲器可以被視為一組“細胞”單元。每一個“細胞”都有一個編號，稱為地址；又都可以存儲一個較小的定長信息。這個信息既可以是指令（告訴計算機去做什麼），也可以是數據（指令的處理對象）。原則上，每一個“細胞”都是可以存儲二者之任一的。
算術邏輯單元（ALU）可以被稱作計算機的大腦。它可以做兩類運算：第一類是算術運算，比如對兩個數字進行加減法。算術運算部件的功能在ALU中是十分有限的，事實上，一些ALU根本不支持電路級的乘法和除法運算（由是使用者只能通過編程進行乘除法運算）。第二類是比較運算，即給定兩個數，ALU對其進行比較以確定哪個更大一些。
輸入輸出系統是計算機從外部世界接收信息和向外部世界反饋運算結果的手段。對於一台標準的個人電腦，輸入設備主要有鍵盤和滑鼠，輸出設備則是顯示器，印表機以及其他許多後文將要討論的可連線到計算機上的I/O設備。
控制系統將以上計算機各部分聯繫起來。它的功能是從存儲器和輸入輸出設備中讀取指令和數據，對指令進行解碼，並向ALU交付符合指令要求的正確輸入，告知ALU對這些數據做哪些運算並將結果數據返回到何處。控制系統中一個重要組件就是一個用來保持跟蹤當前指令所在地址的計數器。通常這個計數器隨著指令的執行而累加，但有時如果指令指示進行跳轉則不依此規則。
20世紀80年代以來ALU和控制單元（二者合成中央處理器，CPU）逐漸被整合到一塊積體電路上，稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀：在一個時鐘周期內，計算機先從存儲器中獲取指令和數據，然後執行指令，存儲數據，再獲取下一條指令。這個過程被反覆執行，直至得到一個終止指令。
由控制器解釋，運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。一般可以分為四類：1）、數據移動（如：將一個數值從存儲單元A拷貝到存儲單元B）2）、數邏運算（如：計算存儲單元A與存儲單元B之和，結果返回存儲單元C）3）、條件驗證（如：如果存儲單元A內數值為100，則下一條指令地址為存儲單元F）4）、指令序列改易（如：下一條指令地址為存儲單元F）
指令如同數據一樣在計算機內部是以二進制來表示的。比如說，10110000就是一條Intel x86系列微處理器的拷貝指令代碼。某一個計算機所支持的指令集就是該計算機的機器語言。因此，使用流行的機器語言將會使既成軟體在一台新計算機上運行得更加容易。所以對於那些機型商業化軟體開發的人來說，它們通常只會關注一種或幾種不同的機器語言。
更加強大的小型計算機，大型計算機和伺服器可能會與上述計算機有所不同。它們通常將任務分擔給不同的CPU來執行。今天，微處理器和多核個人電腦也在朝這個方向發展。
超級計算機通常有著與基本的存儲程式計算機顯著區別的體系結構。它們通常有著數以千計的CPU，不過這些設計似乎只對特定任務有用。在各種計算機中，還有一些微控制器採用令程式和數據分離的哈佛架構（Harvard architecture）。
計算機的數字電路實現
以上所說的這些概念性設計的物理實現是多種多樣的。如同我們前述所及，一台存儲程式式計算機既可以是巴比奇的機械式的，也可以是基於數字電子的。但是，數字電路可以通過諸如繼電器之類的電子控制開關來實現使用2進制數的算術和邏輯運算。香農的論文正是向我們展示了如何排列繼電器來組成能夠實現簡單布爾運算的邏輯門。其他一些學者很快指出使用真空管可以代替繼電器電路。真空管最初被用作無線電電路中的放大器，之後便開始被越來越多地用作數字電子電路中的快速開關。當電子管的一個針腳被通電後，電流就可以在另外兩端間自由通過。
通過邏輯門的排列組合我們可以設計完成很多複雜的任務。舉例而言，加法器就是其中之一。該器件在電子領域實現了兩個數相加並將結果保存下來—在計算機科學中這樣一個通過一組運算來實現某個特定意圖的方法被稱做一個算法。最終，人們通過數量可觀的邏輯門電路組裝成功了完整的ALU和控制器。說它數量可觀，只需看一下CSIRAC這台可能是最小的實用化電子管計算機。該機含有2000個電子管，其中還有不少是雙用器件，也即是說總計合有2000到4000個邏輯器件。
真空管對於製造規模龐大的門電路明顯力不從心。昂貴，不穩（尤其是數量多時），臃腫，能耗高，並且速度也不夠快—儘管遠超機械開關電路。這一切導致20世紀60年代它們被電晶體取代。後者體積更小，易於操作，可靠性高，更省能耗，同時成本也更低。
積體電路是現今電子計算機的基礎20世紀60年代後，電晶體開始逐漸為將大量電晶體、其他各種電器元件和連線導線安置在一片矽板上的積體電路所取代。70年代，ALU和控制器作為組成CPU的兩大部分，開始被集成到一塊晶片上，並稱為“微處理器”。沿著積體電路的發展史，可以看到一片晶片上所集成器件的數量有了飛速增長。第一塊積體電路只不過包含幾十個部件，而到了2006年，一塊Intel Core Duo處理器上的電晶體數目高達一億五千一百萬之巨。
無論是電子管，電晶體還是積體電路，它們都可以通過使用一種觸發器設計機制來用作存儲程式體系結構中的“存儲”部件。而事實上觸發器的確被用作小規模的超高速存儲。但是，幾乎沒有任何計算機設計使用觸發器來進行大規模數據存儲。最早的計算機是使用Williams電子管向一個電視屏或若干條水銀延遲線（聲波通過這種線時的走行速度極為緩慢足夠被認為是“存儲”在了上面）發射電子束然後再來讀取的方式來存儲數據的。當然，這些儘管有效卻不怎么優雅的方法最終還是被磁性存儲取而代之。比如說磁芯存儲器，代表信息的電流可在其中的鐵質材料內製造恆久的弱磁場，當這個磁場再被讀出時就實現了數據恢復。動態隨機存儲器（DRAM）亦被發明出來。它是一個包含大量電容的積體電路，而這些電容器件正是負責存儲數據電荷—電荷的強度則被定義為數據的值。
輸入輸出設備
輸入輸出設備（I/O）是對將外部世界信息傳送給計算機的設備和將處理結果返回給外部世界的設備的總稱。這些返回結果可能是作為使用者能夠視覺上體驗的，或是作為該計算機所控制的其他設備的輸入：對於一台機器人，控制計算機的輸出基本上就是這台機器人本身，如做出各種行為。
第一代計算機的輸入輸出設備種類非常有限。通常的輸入用設備是打孔卡片的讀卡機，用來將指令和數據導入記憶體；而用於存儲結果的輸出設備則一般是磁帶。隨著科技的進步，輸入輸出設備的豐富性得到提高。以個人計算機為例：鍵盤和滑鼠是用戶向計算機直接輸入信息的主要工具，而顯示器、印表機、擴音器、耳機則返回處理結果。此外還有許多輸入設備可以接受其他不同種類的信息，如數位相機可以輸入圖像。在輸入輸出設備中，有兩類很值得注意：第一類是二級存儲設備，如硬碟，光碟或其他速度緩慢但擁有很高容量的設備。第二個是計算機網路訪問設備，通過他們而實現的計算機間直接數據傳送極大地提升了計算機的價值。今天，國際網際網路成就了數以千萬計的計算機彼此間傳送各種類型的數據。
程式
簡單說，電腦程式就是計算機執行指令的一個序列。它既可以只是幾條執行某個簡單任務的指令，也可能是可能要操作巨大數據量的複雜指令佇列。許多電腦程式包含有百萬計的指令，而其中很多指令可能被反覆執行。在2005年，一台典型的個人電腦可以每秒執行大約30億條指令。計算機通常並不會執行一些很複雜的指令來獲得額外的機能，更多地它們是在按照程式設計師的排列來運行那些較簡單但為數眾多的短指令。
一般情況下，程式設計師們是不會直接用機器語言來為計算機寫入指令的。那么做的結果只能是費時費力、效率低下而且漏洞百出。所以，程式設計師一般通過“高級”一些的語言來寫程式，然後再由某些特別的電腦程式，如解釋器或編譯器將之翻譯成機器語言。一些程式語言看起來很接近機器語言，如彙編程式，被認為是低級語言。而另一些語言，如即如抽象原則的Prolog，則完全無視計算機實際運行的操作細節，可謂是高級語言。對於一項特定任務，應該根據其事務特點，程式設計師技能，可用工具和客戶需求來選擇相應的語言，其中又以客戶需求最為重要（美國和中國軍隊的工程項目通常被要求使用Ada語言）。
計算機軟體是與電腦程式並不相等的另一個辭彙。計算機軟體一個較為包容性較強的技術術語，它包含了用於完成任務的各種程式以及所有相關材料。舉例說，一個視頻遊戲不但只包含程式本身，也包括圖片、聲音以及其他創造虛擬遊戲環境的數據內容。在零售市場，在一台計算機上的某個應用程式只是一個面向大量用戶的軟體的一個副本。這裡老生常談的例子當然還是微軟的office軟體組，它包括一些列互相關聯的、面向一般辦公需求的程式。
利用那些極其簡單的機器語言指令來實現無數功能強大的套用軟體意味著其編程規模注定不小。Windows XP這個作業系統程式包含的C++高級語言原始碼達到了4000萬行。當然這還不是最大的。如此龐大的軟體規模也顯示了管理在開發過程中的重要性。實際編程時，程式會被細分到每一個程式設計師都可以在一個可接受的時長內完成的規模。
即便如此，軟體開發的過程仍然進程緩慢，不可預見且遺漏多多。應運而生的軟體工程學就重點面向如何加快作業進度和提高效率與質量。
函式館與作業系統
在計算機誕生後不久，人們發現某些特定作業在許多不同的程式中都要被實施，比如說計算某些標準數學函式。出於效率考量，這些程式的標準版本就被收集到一個“庫”中以供各程式調用。許多任務經常要去額外處理種類繁多的輸入輸出接口，這時，用於連線的庫就能派上用場。
20世紀60年代，隨著計算機工業化普及，計算機越來越多地被用作一個組織內不同作業的處理。很快，能夠自動安排作業時續和執行的特殊軟體出現了。這些既控制硬體又負責作業時序安排的軟體被稱為“作業系統”。一個早期作業系統的例子是IBM的OS/360。
在不斷地完善中，作業系統又引入了時間共享機制——並發。這使得多個不同用戶可以“同時”地使用機器執行他們自己的程式，看起來就像是每個人都有一台自己的計算機。為此，作業系統需要像每個用戶提供一台“虛擬機”來分離各個不同的程式。由於需要作業系統控制的設備也在不斷增加，其中之一便是硬碟。因之，作業系統又引入了檔案管理和目錄管理（資料夾），大大簡化了這類永久儲存性設備的套用。此外，作業系統也負責安全控制，確保用戶只能訪問那些已獲得允許的檔案。
當然，到目前為止作業系統發展歷程中最後一個重要步驟就是為程式提供標準圖形用戶界面（GUI）。儘管沒有什麼技術原因表明作業系統必須得提供這些界面，但作業系統供應商們總是希望並鼓勵那些運行在其系統上的軟體能夠在外觀和行為特徵上與作業系統保持一致或相似。
除了以上這些核心功能，作業系統還封裝了一系列其他常用工具。其中一些雖然對計算機管理並無重大意義，但是於用戶而言很是有用。比如，蘋果公司的Mac OS X就包含視頻剪輯應用程式。
一些用於更小規模的計算機的作業系統可能沒用如此眾多的功能。早期的微型計算機由於記憶體和處理能力有限而不會提供額外功能，而嵌入式計算機則使用特定化了的作業系統或者乾脆沒有，它們往往通過應用程式直接代理作業系統的某些功能。
套用
由電腦控制的機械在工業中十分常見
很多現代大量生產的玩具，如Furby，是不能沒有便宜的嵌入式處理器
起初，體積龐大而價格昂貴的數字計算機主要是用做執行科學計算，特別是軍用課題。如ENIAC最早就是被用作火炮彈道計算和設計氫彈時計算斷面中子密度的（如今許多超級計算機仍然在模擬核試驗方面發揮著巨大作用）。澳大利亞設計的首台存儲程式計算機CSIR Mk I型負責對水電工程中的集水地帶的降雨情形進行評估。還有一些被用於解密，比如英國的“巨像”可程式計算機。除去這些早年的科學或軍工套用，計算機在其他領域的推廣亦十分迅速。
從一開始，存儲程式計算機就與商業問題的解決息息相關。早在IBM的第一台商用計算機誕生之前，英國J. Lyons等就設計製造了LEO以進行資產管理或迎合其他商業用途。由於持續的體積與成本控制，計算機開始向更小型的組織內普及。加之20世紀70年代微處理器的發明，廉價計算機成為了現實。80年代，個人計算機全面流行，電子文檔寫作與印刷，計算預算和其他重複性的報表作業越來越多地開始依賴計算機。
隨著計算機便宜起來，創作性的藝術工作也開始使用它們。人們利用合成器，計算機圖形和動畫來創作和修改聲音，圖像，視頻。視頻遊戲的產業化也說明了計算機在娛樂方面也開創了新的歷史。
計算機小型化以來，機械設備的控制也開始仰仗計算機的支持。其實，正是當年為了建造足夠小的嵌入式計算機來控制阿波羅宇宙飛船才刺激了積體電路技術的躍進。今天想要找一台不被計算機控制的有源機械設備要比找一台哪怕是部分計算機控制的設備要難得多。可能最著名的計算機控制設備要非機器人莫屬，這些機器有著或多或少人類的外表和並具備人類行為的某一子集。在批量生產中，工業機器人已是尋常之物。不過，完全的擬人機器人還只是停留在科幻小說或實驗室之中。
機器人技術實質上是人工智慧領域中的物理表達環節。所謂人工智慧是一個定義模糊的概念但是可以肯定的是這門學科試圖令計算機擁有目前它們還沒有但作為人類卻固有的能力。數年以來，不斷有許多新方法被開發出來以允許計算機做那些之前被認為只有人才能做的事情。比如讀書、下棋。然而，到目前為止，在研製具有人類的一般“整體性”智慧型的計算機方面，進展仍十分緩慢。
網路、國際網際網路
20世紀50年代以來計算機開始用作協調來自不同地方之信息的工具，美國軍方的賢者系統（SAGE）就是這方面第一個大規模系統。之後“軍刀”等一系列特殊用途的商業系統也不斷湧現出來。
70年代後，美國各大院校的計算機工程師開始使用電信技術把他們的計算機連線起來。由於這方面的工作得到了ARPA的贊助，其計算機網路也就被稱為ARPANET。此後，用於ARPA網的技術快速擴散和進化，這個網路也衝破大學和軍隊的範圍最終形成了今天的國際網際網路（Internet）。網路的出現導致了對計算機屬性和邊界的再定義。太陽微系統公司的John Gage 和 Bill Joy就指出：“網路即是計算機”。計算機作業系統和應用程式紛紛向能訪問諸如網內其它計算機等網路資源的方向發展。最初這些網路設備僅限於為高端科學工作者所使用，但90年代後隨著電子郵件和全球資訊網（World Wide Web）技術的擴散，以及乙太網和ADSL等網路連線技術的廉價化，網際網路已變得無所不在。今日入網的計算機總數，何以千萬計；無線互聯技術的普及，使得網際網路在移動計算環境中亦如影隨形。比如在筆記本計算機上廣泛使用的Wi-Fi技術就是無線上網的代表性套用。
下一代計算機
自問世以來數字計算機在速度和能力上有了可觀的提升，迄今仍有不少課題顯得超出了當前計算機的能力所及。對於其中一部分課題，傳統計算機是無論如何也不可能實現的，因為找到一個解決方法的時間還趕不上問題規模的擴展速度。因此，科學家開始將目光轉向生物計算機技術和量子理論來解決這一類問題，合成生物學的技術發展，產生了另一類以人工設計細胞內信號傳導與基因調控網路來進行數學計算或完成電腦程式化編碼細胞行為的生物計算機，也稱為“濕”計算機或活體細胞計算機。比如，人們計畫用生物性的處理來解決特定問題（DNA計算）。由於細胞分裂的指數級增長方式，DNA計算系統很有可能具備解決同等規模問題的能力。當然，這樣一個系統直接受限於可控制的DNA總量。
量子計算機，顧名思義，利用了量子物理世界的超常特性。一旦能夠造出量子計算機，那么它在速度上的提升將令一般計算機難以望其項背。當然，這種涉及密碼學和量子物理模擬的下一代計算機還只是停留在構想階段。
計算機學科
在當今世界，幾乎所有專業都與計算機息息相關。但是，只有某些特定職業和學科才會深入研究計算機本身的製造、編程和使用技術。用來詮釋計算機學科內不同研究領域的各個學術名詞的涵義不斷發生變化，同時新學科也層出不窮。
計算機工程學 是電子工程的一個分支，主要研究計算機軟硬體和二者間的彼此聯繫。
計算機科學 是對計算機進行學術研究的傳統稱謂。主要研究計算技術和執行特定任務的高效算法。該門學科為我們解決確定一個問題在計算機領域內是否可解，如可解其效率如何，以及如何作成更加高效率的程式。時至今日，在計算機科學內已經衍生了許多分支，每一個分支都針對不同類別的問題進行深入研究。
軟體工程學 著重於研究開發高質量軟體系統的方法學和實踐方式，並試圖壓縮並預測開發成本及開發周期。
信息系統 研究計算機在一個廣泛的有組織環境（商業為主）中的計算機套用。
許多學科都與其他學科相互交織。如地理信息系統專家就是利用計算機技術來管理地理信息。
全球有三個較大規模的致力於計算機科學的組織：英國電腦學會 （BCS）；美國計算機協會（ACM）；美國電氣電子工程師協會（IEEE）。
全球著名超級計算機
| 超級計算機通常是指由數百數千甚至更多的處理器組成的、能計算普通PC機和伺服器不能完成的大型複雜課題的計算機。 | 超級計算機具有很強的計算和處理數據的能力，主要特點表現為高速度和大容量。 | |||
| 名稱 | 所屬國家 | 所處位置 | 排名 | 配置 |
| 美國 | 田納西州橡樹嶺國家實驗室 | 2012第1名 | 200個機櫃、18688個節點，AMD Opteron 6274處理器，700TB記憶體 | |
| 美國 | 勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室 | 2012第2名 | 96個機櫃，160萬個處理器，1.6TB記憶體 | |
| 日本 | 神戶理化學研究所 | 2012第3名 | 68544顆八核心SPARC64CPU，548352個核心 | |
| 中國 | 天津國家超級計算機中心 | 2012第8名，2011第2名，2010第1名，2009第5名 | 103個機櫃，1024個節點，262TB記憶體，2PB存儲量 | |
| 中國 | 深圳國家超級計算機中心 | 2011第4名 | 4640個計算單元，9280顆通用CPU，4640顆專用GPGPU | |
| 美國 | 田納西州橡樹嶺國家實驗室 | 2011第3名，2009第1名 | 180000個處理器，32TB記憶體，10PB檔案系統，45000個晶片 | |
| 美國 | 紐約波基普西的實驗室 | 2009第2名 | 3456個節點，80TB記憶體，57英里光纖 | |
| 美國 | 田納西大學國家計算科學研究院 | 2009第3名 | 10萬個AMD雙核皓龍處理器 | |
對人類生活最有影響的偉大發明
| 對人類生活的正面影響。 |
