Коли говорять про технічний прогрес в області електронних обчислювальних машин, то зазвичай виділяють п'ять етапів, які розглядають у взаємозв'язку з відомому на кожному з них елементної базою: електронні лампи, напівпровідникові (дискретні) діоди і транзистори, інтегральні мікросхеми різного ступеня інтеграції.
Перші ЕОМ, виготовлені з використанням електронних ламп 1-е покоління ЕОМ, були створені виключно для виконання об'ємних науково-технічних розрахунків. Ці установки мали гігантські за сьогоднішніми масштабами розміри, відрізнялися великим енергоспоживанням, вимагали високих капітальних і експлуатаційних витрат. Наприклад, перша в світі ЕОМ «ЕНІАК» створена в 1945 р вченими Пенсільванського університету (США), важила 30 т, містила 18000 електронних ламп і коштувала майже 2,8 мільйона доларів за цінами того часу. При цьому вона виконувала близько 5000 операцій додавання або приблизно 360 операцій множення в секунду.
Освоєння і промисловий випуск напівпровідникових приладів забезпечили заміну «громіздких і гарячих» електронних ламп «мініатюрними і теплими» транзисторами. Це призвело до створення обчислювальних пристроїв, що характеризуються більш високими швидкодією, надійністю і функціональними можливостями при менших габаритах, вартості та експлуатаційних витратах 2-е покоління.
Принцип програмної сумісності і технологія інтегральних схем поклали початок третього етапу розвитку ЕОМ. Для машин 3-го покоління характерно не тільки поліпшення габаритно-вартісних показників, а й модульний принцип організації технічних і програмних засобів, що забезпечив можливість складати пристосовану для відповідного конкретного призначення конфігурацію ЕОМ. Машини 3-го покоління обробляють не тільки числа, а й слова, тексти, т. Е. Оперують буквено-цифровою інформацією. Змінилася і форма спілкування людини з машиною. Користувачі отримали доступ до ЕОМ. Машина через виносний термінал «сама прийшла» до людини в його службове приміщення. Спіраль розвитку обчислювальної техніки і її використання людиною завершила черговий виток.
Четверте покоління ЕОМ служить ще одним прикладом переходу кількості в якість. При їх створенні ніби не сталося нічого особливого. Просто інтеграція електронних схем підвищилася настільки, що стало технічно можливим зосередити значну кількість функціональних пристроїв в одній великій інтегральній схемі (БІС) і, таким чином, виготовити за цією технологією великі (за функціональними можливостями) блоки або всю ЕОМ в цілому.
Але поява БІС - це не тільки створення більш досконалої елементної бази ЕОМ. Воно створило передумови для якісної зміни обчислювальної техніки. Застосування БІС призвело до нових уявлень про функціональні можливості елементів і вузлів ЕОМ. Розробка (1969 р Intel, США) і промислове освоєння мікропроцесорів (МП) забезпечили широкі можливості для децентралізації обчислювальної потужності і вбудовування обчислювальних засобів в обладнання та прилади.
У 1812 році англійський математик і економіст Чарльз Беббідж почав роботу над створенням, так званої «разностной» машини, яка, за його задумам, повинна була не просто виконувати арифметичні дії, а проводити обчислення за програмою, яка задає певну функцію. В якості основного елемента своєї машини Беббідж взяв зубчасте колесо для запам'ятовування одного розряду числа (всього таких коліс було 18). До 1822 році вчений побудував невелику діючу модель і розрахував на ній таблицю квадратів.
Після Беббіджа значний внесок в розвиток техніки автоматизації рахунку вніс американський винахідник Г. Холлерит, який в 1890 році вперше побудував ручної перфоратор для нанесення цифрових даних на перфокарти і ввів механічну сортування для розкладки цих перфокарт в залежності від місця пробиваючи. Їм була побудована машина - табулятор, яка промацували отвори на перфокартах, сприймала їх як відповідні числа і підраховувала їх. Табулятори Холлерита були використані при перепису населення в США, Австрії, Канаді, Норвегії та в ін. Країнах. Вони ж використовувалися при першій Всеросійської перепису населення в 1897 році, причому Холлерит приїжджав до Росії для організації цієї роботи. У 1896 році Холлерит заснував всесвітньо відому фірму ComputerTabulatingRecording, що спеціалізується на випуску лічильно-перфораційних машин і перфокарт. Надалі фірма була перетворена в фірму InternationalBusinessMachines (IBM), що стала зараз передовим розробником комп'ютерів.