计算机的演进史，是人类对计算效率、信息处理极限持续突破的史诗。从齿轮咬合的机械轰鸣，到硅基芯片上的量子跃迁，每一次技术迭代都重塑着文明的运行逻辑。本文将以时间为轴，拆解计算机史中那些改写人类命运的关键节点。
法国数学家布莱兹·帕斯卡为协助父亲税务计算，发明了首台齿轮驱动的加法器。这台由黄铜齿轮与拨盘组成的装置，首次将“算术运算”从人脑剥离，证明机械可替代重复计算——计算工具从概念走向实体，开启了“用机器延伸智力”的征程。
查尔斯·巴贝奇设计的分析机，首次融入“存储程序”思想：齿轮存储数据，穿孔卡片输入指令，运算单元执行逻辑操作。尽管受限于工业水平未量产，但其架构已暗合现代计算机的冯·诺依曼体系雏形，被视为“计算机理论之父”的前瞻性构想。
阿兰·图灵提出“理想计算装置”模型，定义了可计算问题的边界：通过无限长纸带、读写头与状态表，图灵机证明任何算法均可转化为机械操作。这一理论为电子计算机的逻辑设计筑牢根基，更在二战密码破译中（如 Bombe 机）首次验证了“机器智能”的实战价值。
占地170㎡、耗电150kW的ENIAC（电子数值积分计算机），以1.8万只电子管实现每秒5000次加法运算。它的诞生标志“电子计算时代”降临：电信号替代机械运动，计算速度突破人类生理极限，却暴露了“编程需重新接线”的低效——催生了存储程序架构的迫切需求。
贝尔实验室肖克利团队发明的晶体管，以半导体材料实现电信号放大与开关，体积仅电子管1/100，功耗降至1/1000。这一突破让计算机从“房间级”设备向“桌面级”演进：1956年IBM 305 RAMAC配备首块硬盘（5MB，重1吨），1964年IBM System/360实现商用计算机系列化，算力与可靠性呈指数级提升。
德州仪器杰克·基尔比将晶体管、电阻等集成在单晶硅片上，诞生首块集成电路（IC）。此后戈登·摩尔预言“芯片晶体管数量每18-24个月翻倍”，成为半导体产业的技术圣经。1971年英特尔4004微处理器（2300个晶体管，4位运算）问世，宣告“微型计算机”时代启幕。
爱德华·罗伯茨推出的Altair 8800，以英特尔8080芯片为核心，售价397美元，成为首台面向大众的组装式计算机。《大众电子》封面报道引爆美国车库创业潮，乔布斯、沃兹尼亚克借此推出Apple I（1976年，手工焊接的单板机），个人计算从极客玩具向商业产品蜕变。
IBM推出的PC兼容机，采用开放架构（英特尔芯片+微软DOS系统），打破苹果“封闭硬件+系统”的生态垄断。标准化硬件接口与操作系统，催生海量第三方软件与外设，使计算机从专业工具变为家庭必备品——1990年全球PC保有量突破1亿台，信息革命的火种就此燎原。
1983年TCP/IP协议成为ARPANET标准，奠定互联网通信基石。超文本传输协议（HTTP）、万维网（WWW）的诞生，让计算机从孤立计算单元进化为全球信息节点。云计算、边缘计算架构的迭代，更将算力转化为“数字水电”，支撑着短视频、AI训练等巨量数据吞吐场景。
深度学习崛起倒逼算力革新：GPU（图形处理器）因并行计算优势成为AI训练主力，谷歌TPU（张量处理器）专为矩阵运算定制，寒武纪芯片探索类脑架构。量子计算（如IBM量子计算机实现50量子比特纠缠）则叩击着“经典计算极限”的边界，计算机史正迈向“硅基+量子”的混合算力新纪元。
从机械齿轮到量子比特，计算机史本质是“人类认知外溢”的物化史：每一次计算范式突破，都对应着科学研究（如天气预报依赖超级计算）、商业效率（ERP系统重构供应链）、艺术创作（数字孪生赋能影视特效）的边界扩张。未来，当量子霸权、脑机接口与计算机史的脉络交织，这场文明跃迁的史诗，仍在以硅基与碳基共生的姿态，续写未知的篇章。