stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
היסטוריה של המחשוב
מחשבים ספרתיים מוקדמים

תקופת המחשוב המודרנית החלה לפני ובמשך מלחמת העולם השנייה. המלחמה נתנה דחיפה גדולה למחשוב בשל הרצון לשפר את יכולת התפקוד של הצבאות. בתקופה זו הוחלפו רכיבים מכניים במעגלים חשמליים, קבלים תמסורות ושפופרות ריק. חישובים החלו להיעשות באופן דיגיטלי כתחליף לשיטת החישוב האנלוגית. בעוד שתאורטית ניתן לבנות מחשב שלם באופן מכני (בדומה לתכנונו של בבג') הרכיבים החדשים סיפקו ביצועי מהירות טובים יותר.
המחשבים שתוכננו ונבנו בתקופה זו לעיתים מכונים מחשבי "הדור הראשון". מחשבי הדור הראשון כמו מחשב אתנסוף ברי, מחשב ה־Z3, הקולוסוס והאניאק נבנו ידנית תוך שימוש במעגלים שכללו תמסורות ושפופרות. לרוב נעשה שימוש בכרטיסי ניקוב או בסרטי ניקוב כאמצעי הקלט וכאמצעי האחסון. במערכות מאוחרות יותר, האחסון נעשה באמצעות קווי השהיה אקוסטיים (שעושים שימוש במהירות מעבר הקול דרך חומר כמו כספית נוזלית או דרך חוטים כדי לאחסן נתונים באופן זמני) או בשפופרות ויליאמס (אשר משתמשות ביכולת של שפופרת טלוויזיה לאחסן ולשלוף נתונים). עד 1954, זיכרון ליבה מגנטית החליף את רוב צורות האחסון הזמני, ושלט בתחום האחסון עד לאמצע שנות ה־70.
בתקופה זו פותחו מספר מכונות בעלות יכולות יחסית גדולות, שכן בתחילת התקופה לא היה קיים דבר שדומה למחשב המודרני, למעט תוכניותיו הגנוזות של צ'ארלס בבג' והגיגיהם המתמטיים של אלן טיורינג ואחרים. אך בסוף התקופה, התקנים כמו ה־EDSAC נבנו, ומוסכם שהם היו מחשבים דיגיטליים לכל דבר. לא קל להצביע על אחד המחשבים בסדרה כ"מחשב הראשון" משום שקיימות דקויות שמחייבות זהירות.
המאמר של אלן טיורינג מ־1936 הוכח כרב השפעה בתחום מדעי המחשב והמחשוב בשני אופנים. המטרה של המאמר הייתה להוכיח באופן פשוט שקיימות בעיות (כמו בעיית העצירה) שלא יכולות להיפתר באמצעות תהליכים ממוכנים (כמו אלו של מחשב). אולם, באמצעות ההוכחה, טיורינג הצליח לספק הגדרה למחשב האוניברסלי: מבנה הקרוי מכונת טיורינג – התקן תאורטי לחלוטין שהומצא כדי להפוך את רעיון ההרצה של אלגוריתמים לפורמלי. בכך טיורינג החליף את השפה האוניברסלית של קורט גדל אשר התבססה על אריתמטיקה. מחשבים מודרניים מוגדרים כבעלי שלמות טיורינג (כלומר, בעלי יכולת הרצת אלגוריתמים הדומה למכונת טיורינג אוניברסלית), למעט הזיכרון הסופי שלהם.
תכונת השלמות של טיורינג שהיא תאורטית בעיקרה היא עדיין כברת דרך עד להתקן חישוב אוניברסלי. כדי שמחשב יוכל לבצע מטלות מגוונות, דרושה דרך נוחה להכניס תוכניות חדשות למחשב למשל בדמות הסרט המנוקב. כדי לאפשר ביצועים מגוונים ככל האפשר, ארכיטקטורת פון נוימן עושה שימוש באותו זיכרון כדי לאחסן גם את התוכניות וגם את הנתונים. בזמננו, כמעט כל המחשבים עושים שימוש בארכיטקטורה זו (או בגרסה אחרת שלה).
היו שלושה מסלולים מקבילים של התפתחות המחשב בתקופת מלחמת העולם השנייה. שניים מהמסלולים או שנשמרו בכוונה תחילה בחשאיות או שהתעלמו מהם באופן גורף. המסלול הראשון מבין השניים היה המסלול הגרמני – עבודתו של קונראד צוזה. עבודה זו לא השפיעה על ההתפתחויות בבריטניה ובארצות הברית. המסלול השני היה הפיתוח הסודי של מחשב הקולוסוס בבריטניה. מידת השפעתו קשה להערכה, כיוון שדבר קיומו נשמר בסוד שנים רבות. לאחר המלחמה שתפו פעולה חוקרים בריטים ואמריקאים על מנת לאפשר בניית התקן מחשוב מעשי.
מחשבים ספרתיים מוקדמים > סדרת Z-series של קונראד צוזה

בעודו עובד בבידוד יחסי בגרמניה הנאצית, החל קונראד צוזה לבנות ב־1936 סדרה ראשונה של מחשבים בעלי זיכרון ואפשרות תכנותית מוגבלת. מחשב ה־Z1 פרי פיתוחו של צוזה היה מכני לחלוטין ואפילו בינארי אך מעולם לא עבד באופן מהימן בשל בעיה בדיוק בעת יצור הרכיבים המכניים. פיתוחו הבא של צוזה מחשב ה־Z3 הסתיים ב־1941. המחשב היה מבוסס על תמסורות טלפון ועבד באופן משביע רצון. בכך הפך ה-Z3 למחשב הראשון שנשלט באמצעות תוכנית מחשב. במובנים רבים הוא היה דומה למחשבים מודרניים והכיל יכולות חדשניות רבות שאחת מהן הייתה השימוש במספרי נקודה צפה. המשמעות של החלפת השיטה הדצימלית הקשה למימוש, שבה עשה בבג' שימוש, בשיטה הבינארית הפשוטה יותר, הייתה שהמחשב של צוזה היה קל יותר לבנייה ואף אמין יותר ביחס לטכנולוגיה של התקופה. ההערכה הרווחת היא שבכך טמון ההסבר להצלחה שנחל צוזה היכן שבבג' כשל.
תוכניות מחשב הוזנו ל־Z3 על גבי סרט מנוקב. לא היו קפיצות מותנות במחשב, אולם למרות זאת, בשנות ה־90 הוכח באופן תאורטי שה־Z3 יכול לממש מכונת טיורינג אוניברסלית. בשנת 1936 חזה צוזה שפקודות המכונה יאוחסנו באותו מקום שבו מאוחסנים הנתונים. תובנה זו הייתה מפתח למה שלימים יכונה ארכיטקטורת פון נוימן. צוזה טען ב־1945 שתכנן את שפת התכנות הראשונה (פלנקלקול), אולם הדבר לא פורסם רשמית עד לשנת 1971. בשנת 2000, כחמש שנים לאחר מותו של צוזה מומשה השפה לראשונה על ידי האוניברסיטה החופשית של ברלין.
הדגם הראשון של מחשב ה־Z3 של צוזה הושמד ב־1944, במהלך הפצצות בעלות הברית במלחמת העולם השנייה. עבודתו נשארה עלומה עבור מהנדסים בבריטניה וארצות הברית עד לתקופה מאוחרת יותר.
מחשבים ספרתיים מוקדמים > פיתוחים אמריקאיים

ב־1937 חיבר קלוד שנון את עבודת התזה לתואר השני שלו ב־MIT. בתזה זו הוא מימש לראשונה אלגברה בוליאנית באמצעות ממסרים חשמליים ומתגים. עבודת התזה של שנון יסדה למעשה את התכן הספרתי (תכן לוגי).
בנובמבר 1937, ג'ורג' סטיביטס, שעבד אז במעבדות בל, השלים את פיתוחו של מחשב מבוסס ממסרים אותו כינה Model K. המחשב ביצע חישובים באמצעות חיבור בינארי. מעבדות בל החליטו להעמידו בראש קבוצת מחקר ב־1938 וב־1940 הוציאו את מחשבון המספרים המרוכבים שהיה מסוגל לבצע חישובים במספרים מרוכבים. בהדגמה בכנס של האגודה האמריקאית למתמטיקה בדארטמות' קולג' ב־11 בספטמבר 1940, הדגים סטיביטס שליחת פקודות מרוחקות לחישוב מספרים מרוכבים על גבי תשתית קווי טלפון. זו הייתה הפעם הראשונה בהיסטוריה שנעשה שימוש מרוחק במכונת חישוב.
ב־1938 ג'ון וינסנט אתנסוף וכן קליפורד ברי מאוניברסיטת המדינה של איווה בארצות הברית פיתחו מחשב הקרוי מחשב אתנסוף ברי. מחשב זה היה מחשב אלקטרוני שייעודו היה לאפשר פתרון מערכות של משוואות ליניאריות. התכן כלל 300 שפופרות ריק למטרת מהירות גבוהה וכן קבלים שנועדו לצורכי הזיכרון. המחשב אמנם לא היה בר תכנות אולם היה המחשב המודרני הראשון במובנים אחרים ומשום שעשה שימוש במתמטיקה בינארית ובמעגלים חשמליים.
ב־1939 החלו ב־IBM לפתח את ההרווארד סימן 1. היה זה מחשבון אלקטרו־מכני רב תכליתי שנבנה במימון ובתמיכה טכנית של IBM תחת הנחייתו של המתמטיקאי הווארד איקן מאוניברסיטת הרווארד. התכן של המחשבון הושפע מהמנוע האנליטי של בבג' ועשה שימוש בגלגלי שיניים, במתגים ובממסרים אלקטרומגנטיים. המחשבון היה בר־תכנות באמצעות סרט ניקוב וכלל מספר יחידות חישוב מקביליות. גרסאות מאוחרות יותר כללו מספר ראשי קריאה שמותגו כתלות בתנאי לוגי. המכונה הזו לא הייתה בעלת שלמות טיורינג. המכונה הועברה להרווארד שם החלה לפעול במאי 1944.
מחשבים ספרתיים מוקדמים > הקולוסוס

במהלך מלחמת העולם השנייה השיגו הבריטים בבלצ'לי פארק מספר הצלחות באתגר פיצוח התקשורת הצבאית המוצפנת של הגרמנים. מכונת ההצפנה של הגרמנים, "אניגמה", הותקפה בסיוע של מכונות אלקטרו־מכניות אשר כונו "בומבס". מכונת ה"בומב", שפותחה על ידי אלן טיורינג וגורדון ולצ'מן בהתבסס על הבומבה הפולנית מ־1938, חיפשה את אופן האתחול של האניגמה על ידי ביצוע שרשראות היקשים לוגיים, אשר מומשו באופן חשמלי. רוב אפשרויות האתחול הובילו לסתירה והאפשרויות המועטות הנותרות נבדקו ידנית.
הגרמנים פיתחו מספר מערכות הצפנה נוספות מלבד האניגמה. מכונת לורנץ שימשה להצפנת התקשורת הצבאית של הדרג הנאצי הבכיר. היירוטים הראשונים של הודעות הלורנץ החלו ב־1941. כתרומה למתקפה על הלורנץ פרופסור מקס נוימן ועמיתיו תכננו את הקולוסוס. הקולוסוס נבנה תוך 11 חודשים על ידי טומי פלוורס ועמיתיו בתחנת המחקר של הדואר ששכנה בדוליס היל בלונדון. עם סיום בנייתה נשלחה המכונה לבלצ'לי פארק.
הקולוסוס היה התקן המחשוב הראשון שהיה כולו אלקטרוני. הקולוסוס כלל מספר רב של שפופרות. סרט נייר שניתן היה לשנותו כדי לבצע פעולות לוגיות מגוונות שימש לקולוסוס כאמצעי קלט. אולם הקולוסוס לא היה בעל שלמות טיורינג. 10 מכונות קולוסוס נבנו. עד שנות ה־70 נשמרו פרטי קיומם, מפרטם והשימוש שנעשה בהם כסוד. וינסטון צ'רצ'יל הורה בסוף המלחמה להשמידם וזו הסיבה שמכונות אלו לא נכללו ברבים מהניסיונות לתאר את ההיסטוריה של המחשוב. דגם קולוסוס משוחזר נמצא כיום בתצוגה בבלצ'לי פארק.
מחשבים ספרתיים מוקדמים > האניאק

האניאק היה מחשב שנבנה בארצות הברית ונחשב למחשב האלקטרוני הרב תכליתי הראשון. האניאק נחשב כמנוף רב חשיבות בדרך לפיתוח המחשב המודרני גם בשל יתרון המהירות שהוא הציג וגם בשל פוטנציאל המזעור שהיה גלום בו.
המחשב נבנה תחת הנחייתו של ג'ון מוקלי וג'ון פרספר אקרט והיה מהיר פי 1,000 ממחשבים בני זמנו. הפיתוח והבנייה של האניאק נמשכו מ־1943 עד 1945. כאשר הוצגה הצעת הפיתוח של האניאק, חוקרים רבים סברו שאלפי השפופרות העדינות ישרפו באופן תדיר ומכאן הסיקו שאם האניאק יהיה כל הזמן בתיקונים הרי שבמהרה יהפוך לחסר תועלת. מעלתו של המחשב הייתה יכולתו לבצע עד 1,000 פעולות בשנייה ברצף ולמשך פרק זמן של שעות בין תקלות.
האניאק היה בעל שלמות טיורינג. תוכנית שהורצה על האניאק הוגדרה באמצעות המצבים של הכבלים והמתגים של המכונה. דבר זה היה נעדר כל חן ביחס למכונות האלקטרוניות שנגזרו מהאניאק. שיפורים מסוימים שהוכנסו ב־1948 אפשרו ביצוע של אוסף תוכניות השמורות בטבלת זיכרון. כך במקום שתכנות יהיה משימה חד פעמית הוא נהיה יותר סיסטמטי.
הרעיונות שפותחו על ידי אקרט ומוקלי ושנגזרו מההכרה במגבלות האניאק, אומצו על ידי ג'ון פון נוימן. תוך שימוש באותם רעיונות כתב פון נוימן טיוטת דו"ח ראשונה על ה-EDVAC שם הציג מחשב שבו התוכניות והנתונים אוחסנו שניהם באזור אחוד יחיד. התכנון הבסיסי של המחשב, שנודע כארכיטקטורת פון נוימן, ישמש לאחר מכן כבסיס לפיתוח מחשבים דיגיטליים רב תכליתיים גמישים באמת.
מחשבים ספרתיים מוקדמים > סיכום

| שם המחשב | מדינה | שנה | ספרתי | בסיס | טכנולוגיה | בר-תכנות | שלמות טיורינג | הערות |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| מנוע אנליטי (צ'ארלס בבג') | אנגליה | 1870−1830 | כן | עשרוני | מכני (הנעה על ידי מנוע קיטור) | כן (כרטיסים מנוקבים) | לא | בבג' במשיך לעבוד על המחשב כמעט עד סוף ימיו, ואפילו נכתבה עבורו תוכנה. התכנון לא הושלם מעולם, ועד היום (2022) לא נעשו ניסיונות ממשיים לבנותו, אך מתקיים מחקר פעיל שמטרתו לתעד ולהבין את התכנון, בעזרת ניירות שהשאירו בבג' וחוקרים קודמים. |
| מחשב אתנסוף ברי | ארצות הברית | 1942−1937 | כן | בינארי | שפופרות | לא | לא | המחשב עבד, אך לא הגיע לפעולה אמינה, ונזנח ב-1942 כאשר אתנסוף נלקח למאמץ המלחמתי. לעומת המחשבים האחרים ברשימה, מכונה זו אינה "מחשב", אלא מכונת חישוב המסוגלת לפעול על כמה מספרים באותו זמן, ומבחינה זו דומה יותר למנוע הפרשים. בדרך כלל מוזכרת ברשימה בזכות רעיונות רבים במימושה, כמו שימוש בשפופרות, חישוב בשיטה בינארית, ומימוש (לא אמין) של טכנולוגיית זיכרון. |
| Z1 (קונראד צוזה) | גרמניה | 1937 | כן | בינארי | מכני (הנעה על ידי מנוע חשמלי בהספק של 1KW) | כן (סרט צלולואיד) - הזנת נתונים ידנית | לא ברור | המחשב ביצע חישובים בנקודה צפה, ונבנה מחלקים שעובדו ידנית על ידי צוזה, אך לא הגיע לפעולה אמינה, ונהרס בהפצצות בעלות הברית על ברלין ב-1943. צוזה בנה רפליקה (עובדת) שמוצגת כיום במוזיאון |
| Z3 (קונראד צוזה) | גרמניה | 1941 | כן | בינארי | אלקטרומכני (ממסרים) | באופן מלא, על ידי סרט צלולואיד, הזנת נתונים מסרט צלולואיד שני | כן | המחשב מימש תיכון לוגי כמעט זהה ל-Z1, בטכנולוגיה שונה, וביצע חישובים שעזרו בתכנון אווירונאוטי. מידת התועלת הייתה מוגבלת בגלל הדיוק המוגבל של הייצוג המספרי. גם מחשב זה נהרס בהפצצה ב-1943. |
| הרווארד מארק 1/IBM ASCC | ארצות הברית | 1944 | כן | עשרוני | אלקטרומכני (ממסרים) | באמצעות סרט נייר. הזנת נתונים מסרט שני | כן | מחשב זה היה בסדר גודל יותר גדול מ-Z3 בגודל פיזי, משקל, מספר הממסרים, וצריכת הספק. וחישב בדיוק של 23 ספרות עשרוניות (לעומת 22 ביט של Z3 - כ-7 ספרות עשרוניות). מעבר לכך, המפרט של שני המחשבים דומה בגודל הזיכרון, ביצועים, הזנת נתונים וקלט-פלט. |
| קולוסוס | בריטניה | 1944 | כן | בינארי | אלקטרוני (שפופרות) | חלקית, על ידי חיווט מחדש, הזנת נתונים מסרט נייר | לא | המחשב עסק בפיצוח צפנים. כ-10 מחשבים נבנו עד תום המלחמה. בגלל הסודיות, ככל הידוע כולם הושמדו, כולל התוכניות. רפליקה עובדת נבנתה על ידי מוזיאון בלצ'לי פארק ומוצגת בו, אם כי לא ידוע עד כמה השחזור מדויק. |
| ENIAC | ארצות הברית | 1946 | כן | עשרוני | שפופרות | חלקית, על ידי חיווט מחדש | כן | המחשב היה גדול ומורכב בהרבה מכל המחשבים שקדמו לו |
שנות ה־50 וה־60: הדור השני

הצעד הבא היה המצאת הטרנזיסטור ב־1947. הטרנזיסטור הקטן והאמין החליף את השפופרות שהתאפיינו בשבריריות וצריכת הספק גבוהה. מחשבי טרנזיסטורים נקראים לרוב 'דור שני' והיו נפוצים בשנות ה־50 המאוחרות ושנות ה־60 המוקדמות. באמצעות שימוש בטרנזיסטורים ומעגלים מודפסים הושגה הפחתה בממדים ובצריכת ההספק וכן הוגדלה האמינות. לדוגמה, ה־IBM 1620, שהחליף את ה־IBM 650, היה בממדים של שולחן כתיבה משרדי. מחשבי דור שני היו עדיין יקרים ונעשה בהם שימוש בעיקר באוניברסיטאות, ממשלות ותאגידים גדולים.
סטון היה מחשב ראשון בעל לוגיקה טרינארית שפותח ב־1958 בברית המועצות. בשנת 1959, IBM שווקה מיינפריים מבוסס טרנזיסטורים מדגם IBM 7090 וכן מחשב רב תכליתי IBM 1401‏. IBM שווקה 12,000 יחידות של ה־IBM 1401 וכך הפך דגם זה למחשב המוצלח ביותר עד לאותה תקופה. המחשב התאפיין בזיכרון מגנטי של 4000 תווים (שמאוחר יותר הורחב ל־16,000 תווים). הרבה היבטים של התכן של דגם זה התבססו על התשוקה להחליף מכונות מבוססות כרטיסי ניקוב שעדיין היו בשימוש.
בשנת 1960, חברת DEC השיקה את המחשב הראשון שלה ה־PDP-1, שיועד לצורכי מחקר ולשימוש של צוותים טכניים במעבדות.
בשנת 1961 חברת Burroughs השיקה את ה־B5000 שהיה המחשב הראשון בעל שני מעבדים וזיכרון וירטואלי. תכונות ייחודיות אחרות של המחשב היו ארכיטקטורת מחסנית, מיעון כתובות מבוסס תיאור ויכולת תכנות ללא שימוש בשפת אסמבלי.
בשנת 1964, הכריזה IBM על סדרת IBM System/360, ששווקה בצירופים שונים של מהירות, קיבולת ומחיר. בסדרה זו נעשה לראשונה שימוש מסחרי במיקרוקוד ובסט פקודות רחב שנועד לאפשר עיבוד לא רק של טיפוסי נתונים אריתמטיים. מעל ל־14,000 מערכות שווקו עד 1968.
בשנת 1964, חברת DEC השיקה את ה־PDP-8.
המחשבים הראשונים בישראל

המחלקה לסטטיסטיקה של השלטון הבריטי בארץ ישראל הייתה זקוקה בשנות ה־30 לאמצעי לביצוע חישובים. לצורך כך הובאו לארץ מכונות החישוב הראשונות והותקנו בה. בשלב מסוים, לאחר קום המדינה, הועברו מכונות החישוב אל הקריה בתל אביב לשימוש מחלקה צה"לית חדשה בשם "מרכז המיכון והסטטיסטיקה" (ממ"ס).
בנק לאומי שנקרא לפני קום המדינה בנק אנגלו־פלשתינה החל בשנת 1935 לעשות שימוש במכונות מתוצרת חברת NCR. בשנת 1939 רכשה חברת החשמל מכונות חישוב לניהול חשבונות הצרכנים. לאחר קום המדינה סייעו מכונות החישוב לנהל את מרשם האוכלוסין בישראל. גם רכבת ישראל, הסוכנות היהודית ומשרד הטלפונים עשו שימוש במכונות חישוב.
המחשבים האלקטרוניים הראשונים הופיעו בישראל בשנת 1954. באותה שנה נבנה המחשב האלקטרוני הראשון בישראל במכון ויצמן, בשם ויצק, על ידי צוות בניהולו של ג'רלד אסתרין. באותה שנה הוקמה יחידת המחשוב הממשלתית. בהמשך נבנו במכון ויצמן מחשבי סדרת גולם.
בשנת 1961 הוכנס לשירות בצה"ל מחשב חדש בשם פילקו 211. לצורך הפעלתו ותחזוקתו, הוקם שנתיים קודם לכן מרכז המחשבים והרישום הממוכן (ממר"ם). מחשב גדול ממדים זה עשה שימוש בכרטיסי ניקוב לקלט־פלט ובסרטים מגנטיים לאחסון נתונים. בשנים הבאות נוספו אל המחשב מחשבי IBM System/360. גם מחשבים אלו היו גדולים ואוכסנו באולמות ייעודיים.
הדור השלישי

מגמת השימוש ההמוני הגובר במחשבים התחזקה כאשר נכנסו מחשבי "הדור השלישי" לשוק. מחשבים אלו הסתמכו על המצאת המעגל המשולב על ידי ג'ק קילבי אולם מחשבי ה־IBM System/360 השתמשו במעגלים היברידיים.
המעגל המשולב הראשון יוצר בספטמבר 1958 אולם מחשבים שעשו בו שימוש לא החלו להופיע עד 1963. חלק מהשימושים המוקדמים שנעשו במעגלים היו במערכות משובצות. מערכות אלה היו בשימוש נרחב של סוכנות נאס"א עבור מחשב ההנחיה של החללית אפולו וכן בשימוש הצבא בטיל בין יבשתי מדגם LGM-30 מיניטמן.
בעוד שמחשבי מיינפריים כמו ה־System/360 הגבירו את יכולות האחסון של המחשב ויכולות העיבוד שלו, המעגל המשולב גם אפשר לפתח מחשבים קטנים בהרבה. המיני־מחשב נחשב לפיתוח חשוב בשנות ה־60 וה־70 של המאה ה־20. הוא הביא את כוח המחשוב ליותר אנשים, לא רק בשל גודלו הפיזי אלא בשל גידול במספר יצרני המחשבים. חברת DEC הפכה לחברה השנייה בחשיבותה אחרי IBM עם מחשבי ה־PDP וה־VAX. חומרה זולה וקטנה יותר הובילה לפיתוח מערכות הפעלה חדשות וחשובות כמו VMS ו־UNIX.
אינטגרציה רחבת היקף של מעגלים הובילה לפיתוח של יחידות עיבוד מזעריות. דוגמה מוקדמת לכך הוא המעבד שהותקן במטוס F-14 של הצי האמריקאי ותפקידו היה לנתח נתוני טיסה. המעבד פותח על ידי סטיב גלר, ריי הולט וצוות פיתוח מחברת AiResearch ו־American Microsystems.
בשנת 1966, חברת HP נכנסה לעסקי המחשבים הרב תכליתיים עם הדגם HP-2116 והציעה כוח מחשוב חסר תקדים שקודם לכן היה קיים רק במחשבים גדולים בהרבה. המחשב תמך במגוון רחב של שפות, בהן BASIC, ALGOL וכן FORTRAN.
בשנת 1969, חברת Data General יצרה 50,000 מחשבי Nova במחיר 8,000 דולר ליחידה. הנובה הייתה המיני מחשב הראשון שעשה שימוש בארכיטקטורת 16 סיביות. מחשב זה הוביל מגמה שהסתמנה לעשות שימוש ברוחב של מילה שהיא כפולה של בית. מחשב זה היה הראשון שהשתמש במעגלים משולבים בגודל בינוני (MSI) של חברת Fairchild Semiconductor. מודלים עוקבים השתמש במעגלים משולבים גדולים (LSI).
המעבד כולו היה בנוי על גבי מעגל מודפס בגודל 15 אינץ'.
מכונת הכתיבה הטלוויזיונית שתוכננה על ידי דון לנקסטר, אפשרה בשנת 1973, לראשונה להציג מידע של אותיות על גבי מסך טלוויזיה רגיל. המכונה השתמשה ברכיבים אלקטרוניים שעלותם הייתה 120 דולר כפי שתואר בגיליון ספטמבר 1973 של כתב העת " Radio Electronics". התכנון המקורי כלל שני לוחות זיכרון וסיפק יכולת לייצר ולאחסן 512 תווים כ-16 שורות של 32 תווים.
קלטת בת 90 דקות סיפקה יכולת אחסון עבור 100 עמודי טקסט בקירוב. התכנון השתמש בחומרה מינימלית כדי לתזמן את האותות השונים שנדרשו ליצירת אות הטלוויזיה. קלייב סינקלייר השתמש מאוחר יותר בגישה דומה במחשב Sinclair ZX80 האגדי שפיתח.
הדור הרביעי

מחשבי הדור הרביעי נשענו על המצאת המיקרו־מעבד על ידי מרסיאן הוף.
בניגוד למיני־מחשבים של הדור השלישי, שהיו למעשה גרסאות מוקטנות של מחשבי מיינפריים, היו מחשבי הדור הרביעי שונים. מחשבים אלו פנו לשוק אחר לחלוטין. בתחילת הדרך לא היוו מחשבים אלו תחרות למחשבי הדור השלישי שכן מהירותם הייתה נמוכה ויכולתם החישובית מוגבלת.
אף על פי שמאז שנות ה־70 המשיכו כוח החישוב ונפח האחסון לגדול במהירות, הרי שהטכנולוגיה מבוססת שבבי ה־VLSI לא השתנתה. זו הסיבה שהמחשבים כפי שאנו מכירים אותם כיום עדיין שייכים למחשבי הדור הרביעי.
הדור הרביעי > מיקרו־מעבדים

ב־15 בנובמבר 1971 הכריזה חברת אינטל על המיקרו־מעבד המסחרי הראשון, ה־4004.
המעבד פותח עבור חברת מחשבונים יפנית, Busicom, כחלופה למעגלים.
באמצעות מיקרו־מעבד רוכזו רוב יכולות העיבוד של המחשב על גבי שבב יחיד. בשילוב עם ה־RAM המיקרו־מעבד אפשר למחשבי הדור הרביעי להיות קטנים יותר וחזקים יותר. ה־4004 היה מסוגל לבצע 60,000 פקודות בשנייה ומאז המעבדים רק ממשיכים להגדיל את מהירות המחשבים.
הדור הרביעי > מחשבי על

מחשבי העל גם כן עשו שימוש בטכנולוגיית המעגל המשולב והדבר הקנה להם עוצמה אדירה. בשנת 1976 פותח ה־Cray-1 על ידי סימור קריי שב־1972 הקים חברה בבעלותו. המעבד של הקריי היה מורכב ברובו ממעגלים משולבים. הקריי לא רק התאפיין בעיצובו בצורת פרסה – במאמץ להאיץ את העיבוד על ידי קיצור מסלולי המעגלים – אלא הוא גם היה מחשב העל הראשון שהפך את העיבוד הווקטורי למעשי. עיבוד ווקטורי משתמש בפקודה אחת כדי לבצע את אותה פעולה על מספרים רבים. מאז הקריי, עיבוד ווקטורי נהיה מקובל במחשבי על. ה־Cray-1 היה מסוגל לבצע 150 מיליון פעולות נקודה צפה בשנייה. 85 מחשבים כאלה בעלות של 5 מיליון דולר ליחידה שווקו.
שנות ה־70: תקופת המחשב הביתי > מסוף Datapoint 2200

ב־1970 פיתחה חברת דטה פוינט מסוף המבוסס על מעבד לוח, בשם Datapoint 2200. מייסדי דטה פוינט נוהגים לטעון שזהו ההתקן המוקדם ביותר שיש בו חותם כלשהו למחשב האישי המודרני. לכתר דומה טוען גם המחשב, או "מכונת חישוב ניתנת לתכנות" Hewlett-Packard 9100A(אנ') משנת 1968. גם מחשב זה, כמו המסוף של דטה פוינט מ־1970, לא הוצג כמחשב לשימוש אישי, וגם מחירו לא התאים לצריכה פרטית.
המסוף יוצר על ידי חברת CTC בשנת 1970. למרות הטענה הזו, ואף על פי שטכנית המסוף אכן היה "מחשב", בפועל המסוף לא הוצג ולא שווק כ"מחשב", חברת דטה פוינט לא סיפקה למשתמשים תוכנה לשימוש כללי, ומחירו של המסוף מיקם אותו מעבר למה שנחשב בדרך כלל "מחשב אישי".
המעבד של המערכת נבנה ממגוון של רכיבים בדידים, והחברה חתמה על חוזים עם חברות אינטל וטקסס אינסטרומנטס לפתח שבבים שיממשו את המעבד. שתי החברות פיתחו שבבים כאלו. השבב של טקסס מעולם לא הגיע לייצור מסחרי, עקב קשיים בתהליך, והשבב של אינטל אחר את לוח הזמנים שנקבע, ובינתיים דטה פוינט פתרה את בעיית פיזור החום והגודל על ידי החלפת ספק הכוח המקורי בספק כוח ממותג, והשבב, 8008 (מעבד), שווק על ידי אינטל בשוק הכללי. מספר מיקרו מחשבים שהתבססו על השבב טוענים גם הם לכתר "המחשב האישי הראשון", ביניהם ה"מיקראל" הצרפתי, מיקרו־מעבד הראשון בעולם שעשה שימוש ב־8 סיביות.
המקלדת של ה־2200 דמתה למקלדת של אחת ממכונות הכתיבה המצליחות בכל הזמנים – מכונת הכתיבה החשמלית של IBM.
הצרכים והדרישות של Datapoint 2200 קבעו את אופיו של ה־8008 שעליו התבססו מאוחר יותר כל המעבדים שהיו בשימוש במחשבי תואמי IBM PC. בנוסף, התכנון הסופי של המעבד של Datapoint 2200 ושל ה־8008 היו כה דומים שהם היו תואמים מבחינת תוכנה, וזו אחת הסיבות שנהוג לראות את ה־Datapoint 2200 כ"מיקרו־מחשב", אף על פי שלא השתמש במיקרו־מעבד.
אף על פי שה־2200 תוכנן ונבנה כמסוף גמיש ולא כמחשב עצמאי, הלקוחות הראשונים הבינו את הפוטנציאל הגלום בו: עצמת החישוב שלו הספיקה להרבה מהצרכים שעד אז רק מחשבים גדולים בהרבה יכלו למלא, ובמהרה החלו אנשים להשתמש ב־2200 גם ללא חיבור למחשב "אמיתי".
שנות ה־70: תקופת המחשב הביתי > המחשב Xerox Alto

מחשב Xerox Alto, שפותח ב־Xerox PARC בשנת 1973, היה מיני־מחשב קטן והמחשב הראשון שעשה שימוש בעכבר מחשב ובממשק משתמש גרפי עקרונות שהוצגו לראשונה על ידי דאגלס אנגלברט כשעוד עבד ב־SRI International.
אף על פי שרק המהנדסים ב־Xerox PARC השתמשו במחשב, היו לו יכולות שהקדימו את זמנן בשנים רבות. מחשב זה, יחד עם Xerox Star, היווה מודל עבור המקינטוש של אפל.
שנות ה־70: תקופת המחשב הביתי > המחשב MITS Altair 8800

המחשב Altair 8800, המחשב הביתי הראשון, הוצג בתמונה על עטיפת המגזין 'אלקטרוניקה פופולרית' בינואר 1975. היה זה המחשב הראשון שעשה שימוש במעבד האינטל 8080. המחשב נחל הצלחה מסחרית ועדות לכך היא שכ־10,000 מחשבי אלטייר שווקו. האלטייר אף העניק השראה למאמצי פיתוח התוכנה של פול אלן וחבר התיכון שלו ביל גייטס אשר פיתחו מְפָרֵש לשפת BASIC עבור מחשב האלטייר ולאחר מכן הקימו את חברת מיקרוסופט.
המחשב MITS Altair 8800 יצר תעשייה חדשה של מחשבים ביתיים וערכות מחשב ורבים אחרים הלכו בדרכו. דוגמה לכך היא גל המחשבים העסקיים הקטנים בסוף שנות ה־70 שהתבססו על האינטל 8080, על Zilog Z80 וכן על שבבי האינטל 8085. רוב המחשבים הריצו מערכת הפעלה בשם CP/M-80 שפותחה בחברת Digital Research, על ידי גרי קילדל. לראשונה הוטמעה מערכת הפעלה פופולרית על ידי ספקי חומרה רבים והדבר עורר גל של חבילות תוכנה פורצות דרך שנכתבו עבורה, בהן WordStar וכן DBASE.
מספר רב של חובבים פתחו במהלך שנות ה־70 של המאה ה־20 מערכות משלהם ונחלו מידות שונות של הצלחה. לעיתים הם חברו יחד כדי להקל את העבודה. המפגשים הביתיים שנערכו הולידו מועדון בשם Homebrew Computer Club. חברי המועדון נפגשו על מנת לדבר על מה שעשו, להחליף רעיונות ותוכנות ולהפגין לראווה את יכולותיהם ומערכותיהם. הרבה אנשים בנו או הרכיבו את המחשבים האישיים שלהם. כדוגמה לכך, בסוף שנות ה־80 של המאה ה־20 אלפי אנשים בנו את המחשב גאלאקסיג'ה.
שנות ה־70: תקופת המחשב הביתי > מחשב האפל

השליטה של חברת אפל בשוק המחשבים האישיים בשנים 1977 עד 1983 נבעה מהיכולות הטכניות והעסקיות של סטיב ג'ובס, של סטיב ווזניאק ושל מייק מרקולה. ווזניאק הפגין תדיר את נוכחותו במפגשי מועדון Homebrew Computer Club. באחד המפגשים הציג את מחשב Apple I אותו תכנן. לאחר שקיבל הזמנה למאה מחשבים שעלות כל אחד הייתה 500 דולר, אמריקאיים החליט ווזניאק בשיתוף עם ידידו סטיב ג'ובס להקים את חברת אפל.
בערך 200 מחשבים נמכרו לפני שהחברה הכריזה על השלמת פיתוחו של Apple II. מחשב Apple II היה אחד משלושה מחשבים אישיים שהושקו בשנת 1977. למרות מחירו הגבוה, הוא התבדל מהר מהשניים האחרים, TRS-80 ו־Commodore PET, והפך לסמל תופעת המחשבים האישיים בסוף שנות ה־70. ה־Apple II התאפיין במסך צבע, איכות בנייה גבוהה, ארכיטקטורה פתוחה ובכונני דיסקטים.
עוד היבט להצלחת אפל היה טמון בתוכנה. ה־Apple II נבחר על ידי מתכנתים כפלטפורמת הפיתוח לאפליקציה העסקית VisiCalc לגליונות אלקטרוניים. VisiCalc, יצרה שוק עסקי עבור ה־Apple II ונוכחות התעשייה היוותה גורם משיכה למפתחי חומרה ותוכנה רבים.
יותר מ־2 מיליון מחשבי Apple II שווקו במחיר של 970 דולר למודל שהכיל 4KB זיכרון.
שנות ה־70: תקופת המחשב הביתי > מחשב הקומודור ומחשבים נוספים

ה־Commodore PET היה הראשון בקרב מספר מחשבים אישיים שהושקו ב־1977. הוא הגיע מורכב לחלוטין והיה נהיר לתפעול. הוא הכיל 4 או 8 קילובתים של זיכרון וכונן קלטות מובנה. לאחריו הופיע מחשב הקומודור VIC-20 שהכיל מקלדת הדפסה מלאה והיו לו יכולות צליל וקול, 3.5 קילובתים של זיכרון נגיש ותג מחיר נמוך בהרבה מזה של מחשב המתחרה אפל.
המחשב האישי הנמכר ביותר של כל הזמנים הושק על ידי חברת קומודור בשנת 1982: הקומודור 64. הופעת מחשב זה בשוק לוותה בהשקת כתבי עת שהכילו קוד לאפליקציות ולמשחקים. כל המכונות עשו שימוש במיקרו־מעבד מבוסס טכנולוגית MOS. חברת MOS Technology, Inc. הייתה בבעלותה של קומודור. הקומודור 64 וכן מחשבים אחרים של קומודור מבוססי 8 סיביות הוחלפו בשנת 1985 על ידי הקומודור אמיגה שבלבו היה מעבד ה־Motorola 68000.
מחשבים אישיים רבים אחרים חדרו לשוק, בהם משפחת האטארי מבוססת ה־8 סיביות, מחשב ה־ZX80 של חברת סינקלייר, מחשבי ה־ZX81 וה־ZX spectrum, מחשב ה־TI 99/4A, ה־BBC Micro, ה־Amstrad CPC 464, ה־Oric Atmos, ה־Coleco Adam, מחשבי ה־6809, SWTPC 6800, מחשבי TRS-80, ה־Exidy Sorcerer, ה־MSX היפני וכן המחשב הנישא דגם 5100 של IBM.
חברת סינקלייר חידשה בכך שיצרו מחשבים ביתיים במחיר פחות מ-100 דולר שהיו פופולריים באנגליה אבל נמכרו גם בכל אירופה ובישראל.
בעקבותיהם Amstrad ואחרים שיווקו מחשבי תואמי־IBM זולים שבסוף הכניעו שוק זה.
הסיבה העיקרית היא לא בחומרה אלא בשפע האדיר של התוכנה שבשנות השמונים היה בעיקר על דיסקטים.