บทนำ ประวัติและวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์

บทนำ
ประวัติและวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์
• กล่าวนำทั่วไป
เครื่องคอมพิวเตอร์ ถือได้ว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญอย่างยิ่ง ใช้ประโยชน์ในการประมวลผลข้อมูลสำหรับมนุษย์ในยุคปัจจุบัน ซึ่งเราจะสังเกตได้ว่าเครื่องมือต่าง ๆ ในสมัยก่อนนั้นส่วนมากจะเป็นเครื่องช่วยผ่อนแรงงาน (เครื่องจักรกล) แต่สำหรับคอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือที่มนุษย์สร้างขึ้นมาเพื่อใช้ ผ่อนแรงสมอง (เครื่องจักรคำนวณ) โดยมีลักษณะเด่น คือ สามารถทำงานที่สลับซับซ้อน ในปริมาณมาก ๆ ให้เสร็จได้ภายในระยะเวลาอันสั้น และ มีความถูกต้องแม่นยำสูง

• ประวัติของการคำนวณ
เมื่อประมาณ 5,000 ปีมาแล้วชาวอียิปต์ (Egypt) ซึ่งถือว่าเป็นกลุ่มมนุษย์ที่มีการวิวัฒนาการดีที่สุดในยุคโบราณ ได้ใช้รูปภาพเขียนตามผนังถ้ำและตามกำแพงหินต่าง ๆ เพื่อใช้แทนตัวเลขหรือใช้แทนจำนวนสมาชิกของคนในเผ่า และ แทนจำนวนสัตว์เลี้ยง
หลังจากนั้นประมาณ 1,000 ปีต่อมา ชาวบาบิโลเนี่ยน ได้คิดระบบตัวเลขโดยใช้ สัญลักษณ์ขึ้นมา เรียกว่า Babylonian Symbols
ต่อมาในสมัยโรมัน ได้คิดค้นระบบตัวเลขขึ้นมาใหม่อีกคือ ระบบ Roman Numerals โดยใช้สัญลักษณ์แทนตัวเลข คือ I=1,V=5,X=10,L=50,C=100,D=500,M=1000 ซึ่งปัจจุบันนี้ก็ยังใช้อยู่
ต่อมาได้มีระบบตัวเลขอารบิค (The Arabic number System) ซึ่งเป็นระบบตัวเลขที่มีความสำคัญมากในสมัยปัจจุบัน ซึ่งพัฒนามาจาก ตัวเลขของ Hindu Arabic และเครื่องมือชนิดแรกที่ถือเป็นต้นกำเนิดของเครื่องจักรคำนวณ คือ ลูกคิด (Abacus) ซึ่งสร้างโดยชาวกรีกและชาวจีน

• ความเป็นมาของเครื่องจักรคำนวณ พอสรุปได้ดังนี้
1. ค.ศ.1617 จอห์น เนเปียร์ (John Napier) นักคณิตศาสตร์ชาวสก๊อต ได้คิดอุปกรณ์ที่ใช้ช่วยใน การคูณ การหาร และการถอดกรณฑ์ขึ้น เรียกว่า Napier's bones
2. ค.ศ.1632 วิลเลี่ยม ออตเทรด (William Oughtred) นักคณิตศาสตร์ชาว อังกฤษได้ประดิษฐ์ สไลท์รูล ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานของการสร้าง คอมพิวเตอร์แบบอนาลอก
3. ค.ศ.1642 เบลส์ ปาสคาล (Blaisa Pascal) นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ ชาวฝรั่งเศส ได้ประดิษฐ์เครื่องบวกเลขที่สร้างจากฟันเฟือง 8 ตัว เรียกว่า เฟืองทด
4. ค.ศ.1671 กอดฟริต และ ฟอน ลิปนิส (Gottfried Wilhelm and Baron Von Leibniz) นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้ประดิษฐ์เครื่องที่ทำการคูณ การหารได้
5. ค.ศ.1745 โจเซฟ แมรี่ แจคคาร์ด (Joseph Marie Jacquard) ชาวฝรั่งเศส ได้คิดเครื่องทอผ้าที่ใช้คำสั่งจาก บัตรเจาะรู ควบคุมการทอผ้าให้มีสีและลวดลายต่าง ๆ กันจึงถือว่าเป็นเครื่องแรกที่สามารถใช้โปรแกรมคำสั่งควบคุมการทำงาน
6. ค.ศ.1812 ชาร์ล แบบเบจ (Charles Babbage) ชาวอังกฤษได้ผลิตเครื่องคำนวณขึ้นมาเรียกว่า เครื่องหาผลต่าง (Difference Engine) เพื่อใช้คำนวณและพิมพ์ ตารางค่าตรีโกณมิติและฟังก์ชั่นทางคณิตศาสตร์ ต่อมาเมื่อปี ค.ศ.1830 เขาได้พยายามที่ จะสร้างเครื่องคำนวณอีกชนิดหนึ่งเรียกว่า เครื่องวิเคราะห์ (Analytical Engine) โดยแบ่งการทำงานออกเป็น 3 ส่วน คือ
- Store เป็นที่ใช้เก็บข้อมูลหรือตัวเลข
- Control ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานให้เป็นอัตโนมัติ
- Mill ทำหน้าที่ในการคำนวณ
แต่การสร้างเครื่องดังกล่าวนี้ก็ไม่สำเร็จ เนื่องจากว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำในสมัยนั้นไม่ดีพอ แต่ก็พอจะเรียกได้ว่าเป็นแนวคิดของคอมพิวเตอร์ในสมัยปัจจุบันได้ ท่านจึงได้รับการยกย่องว่าเป็น บิดาแห่งคอมพิวเตอร์ มาจนถึงปัจจุบันนี้
และมีนักคณิตศาสตร์ที่เข้าใจผลงานของ ชาร์ล แบบเบจ คือ เอดา ออกุสต้า (Ada Augusta) และท่านได้เขียนบทความกลาวถึงวิธีการใช้เครื่องนี้แก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ ในหนังสือวารสารทางวิทยาศาสตร์เล่มหนึ่ง ดังนั้นในเวลาต่อมา เอดา จึงได้รับการยกย่องว่าเป็น โปรแกรมเมอร์ คนแรกของโลก
7. ค.ศ.1850 ยอร์จบูล (George Boole) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้สร้างพีชคณิตระบบใหม่เรียกว่า Boolean Algebra ถือว่าเป็นการวางรากฐานทางคณิตศาสตร์ ให้แก่การพัฒนาไฟฟ้าและอิเลคทรอนิคส์และมีผลความคิดถึงเลขฐานสอง (Binary) ที่นำ ไปแทนสถานะภาพทางไฟฟ้า
8. ค.ศ.1880 ดร.เฮอร์แมน ฮอลเลอริธ (Dr.Herman Hollerith) นักสถิติชาวอเมริกัน โดยการสนับสนุนของบริษัท IBM ได้ประดิษฐ์บัตรสำหรับเก็บข้อมูลซึ่งเป็นต้นแบบของบัตรเจาะรู (Punched Card) ในสมัยปัจจุบัน บัตรนี้เรียกว่า บัตรฮอลเลอริธ
9. ค.ศ.1942 จอห์น มอชลี่ (John Mauchly) และเปรสเบอร์ แอคเคิร์ท (Presper Ackert) จากมหาวิทยาลัยแพนซิลเวนเนีย ได้ร่วมมือกันสร้างคอมพิวเตอร์ อิเล็คทรอนิคส์เครื่องแรกของโลกมีชื่อว่า ENIAC ย่อมาจาก (Electronic Numerical Integrator And Calculator)
- เป็นเครื่องคำนวณเครื่องแรกของยุคคำนวณโดยใช้กลไกทางด้าน Electronics ของโลก
- ถือว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของโลก
- ประกอบด้วยหลอดสุญญากาศ จำนวน 18,000 หลอด เป็นองค์ประกอบหลัก
- ติดตั้งอยู่ในห้องขนาด 20X10 ตารางเมตร น้ำหนัก 30 ตัน
- เกิดความร้อนสูง เสียบ่อย (เพราะเป็นหลอด) สามารถคูณได้ 300 ครั้ง ต่อวินาที แต่ไม่สามารถเก็บคำสั่งไว้ในเครื่องได้
10. ค.ศ.1944 ศาสตราจารย์ โฮเวิร์ตไอเคน (Professor Howard Aiken) จากมหาลัยฮาร์วาร์ด ร่วมกับวิศวกรของบริษัท IBM (International Business Machine) ได้สร้างเครื่องคำนวณจากแนวคิดของ แบบเบจ ได้สำเร็จเรียกชื่อว่า Automatic Sequence Controlled Calculator หรือเครื่อง MARK1 เครื่องนี้ถือว่าเป็นเครื่องดิจิตอลคอมพิวเตอร์ ที่ทำงานกึ่งอิเล็คทรอนิกส์ (Electro mechanical) และถือว่าเป็นเครื่องคำนวณแบบอัตโนมัติเครื่องแรกของโลก
11. ค.ศ.1949 ดร.จอห์นฟอน นิวแมนน์ (Dr.John Von Neuman) ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถเก็บคำสั่งการปฎิบัติงานทั้งหมดไว้ในเครื่อง ชื่อว่า EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) ต่อมามหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ ได้สร้างคอมพิวเตอร์ใน ลักษณะคล้ายกับ EDVAC และให้ชื่อว่า EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer) ถือได้ว่าทั้งสองเครื่อง คือคอมพิวเตอร์ที่ใช้เลขฐานสอง ชุดแรกของโลก
12. ค.ศ.1951 มอชลี่ และ แอคเคิร์ท ได้สร้างเครื่องคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งชื่อ UNIVAC 1 (UNIVersal Automatic Computer) นำไปใช้งานสำมะโนประชากรสหรัฐอเมริกาในปีเดียวกัน ต่อมาในปี ค.ศ.1954 ได้นำไปใช้งานทางธุรกิจ
13. ค.ศ.1953-1954 บริษัท IBM ได้สร้างคอมพิวเตอร์ขึ้นชื่อ IBM701,IBM650 โดยที่ทั้งสองเครื่องนี้ยังคงใช้หลอดสุญญากาศ ต่อมาได้นำเอาทรานซิสเตอร์มาใช้แทน ทำให้ขนาดเล็กลงและเกิดความร้อนน้อยลง ได้แก่เครื่อง IBM 1401,IBM 1620
14. ค.ศ.1965 เริ่มมีการใช้ IC (Integrated Circuits) แทนทรานซิสเตอร์ทำให้ขนาดเล็กลงตามลำดับ และยังมีการพัฒนา IC ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นเรียกว่า LSI (Large Scale IC) หรือ ไมโครโพรเซสเซอร์ ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้มากยิ่งขึ้น แต่ขนาดเล็กลง

• ยุคของคอมพิวเตอร์ (GENERATION OF COMPUTER)
ยุคที่ 1 (FIRST GENERATION) เริ่มจากปี ค.ศ.1945-1958
- คอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่ ใช้ไฟแรงสูง ความร้อนมาก
- ใช้หลอดสุญญากาศเป็นวงจรทางอีเลคทรอนิคส์ (Vacuum Tube)
- การทำงานล่าช้า ความเร็วต่ำกว่า 1 Millisecond (1/1000)
- ใช้บัตรเจาะรูเป็นสื่อบันทึกข้อมูล
- ภาษาที่ใช้คือ ภาษาเครื่อง (Machine Language)
- ตัวอย่างเครื่องในยุคนี้ได้แก่ UNIVAC 1,EDSAC,EDVAC,IBM 650 , IBM 701,NCR 102

ยุคที่ 2 (SECOND GENERATION) เริ่มจากปี ค.ศ.1959-1963
- ใช้ Solid State (Transistor, Diode) แทนหลอดสุญญากาศ
- คอมพิวเตอร์ยุคนี้จึงมีขนาดเล็กราคาถูกลง มีความร้อนน้อยลง
- ความเร็วเพิ่มขึ้น แต่ไม่เกิน 1 Microsecond (1/ล้าน)
- มีวงแหวนแม่เหล็ก (Magnetic Core) เป็นหน่วยความจำภายใน
- ใช้เทปแม่เหล็กเป็นสื่อบันทึกข้อมูล
- ภาษาที่ใช้Symbolic Assembly , ภาษาฟอร์แทน
- ตัวอย่างเครื่องในยุคนี้ IBM 1620,IBM 1401,CDC 604,NCR 315
- ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ประโยชน์กับงานทั่วไปมากกว่าจะเป็นเครื่องแก้ปัญหา
ทางวิทยาศาสตร์ เหมือนคอมพิวเตอร์รุ่นแรก
ยุคที่ 3 (THIRD GENERATION) เริ่มจากปี ค.ศ.1964-1969
- ใช้ IC (Integrated Circuit) แทน Solid State
- ความเร็วเพิ่มขึ้นไม่เกิน 1 Nano Second (1 ในพันล้านวินาที)
- ภาษาที่ใช้ BASIC , COBOL , FORTRAN
- เพิ่มความสามารถในการรับ-ส่ง และประมวลผลข้อมูล
- ทำงานแบบ Multi Tasking , Time sharing ได้
- ตัวอย่างเครื่องในยุคนี้ได้แก่ IBM 360,370, IBM 4300 , IBM 3080
CDC 3200,3300 , IBM 3080 ,NCR 395 , UNIVAC 9400

ยุคที่4 (FOURTH GENERATION) เริ่มจากปี ค.ศ.1970-1989
- ใช้ SEMICONDUCTOR ,LAZER Bubble memories ที่มีขนาดเล็กมาก
ต้องส่องดูด้วย กล้องขยาย และมี LSI (Large scale IC)
- ความเร็วในการทำงานเพิ่มขึ้นกว่ายุคที่ 3 ประมาณ 1000 เท่า
- สามารถทำงานแบบ Multiprocessing ได้
- มีการใช้ มินิ และ ไมโครคอมพิวเตอร์กันอย่างกว้างขวาง
- ภาษาที่ใช้มี BASIC,Pascal
- ตัวอย่างเครื่องในยุคนี้ได้แก่ IBM 370,IBM 3033,UNIVAC 9700
- มีเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ 8 Bits , 16 Bits ออกมากมาย

ยุคที่5 (FIFTH GENERATION)เริ่มจากปี ค.ศ.1990 ถึงปัจจุบัน
เป็นช่วงเวลาที่กำลังพัฒนาอุปกรณ์ทางอิเลคทรอนิคส์ถือว่าเป็นยุคของ VLSI
(Very Large Scale IC) มีการผลิตระบบ Voice Processor และ
ปัญญาประดิษฐ์ (Expert System) มีการพัฒนา Software เพื่อรับรู้กับ
ภาษาของมนุษย์ได้โดยตรง มีหน่วยความจำมหาศาล พร้อมกับการจัดการ
กับระบบฐานข้อมูล ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ประวัติและวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ในประเทศไทย
ในประเทศไทยคอมพิวเตอร์เครื่องแรกติดตั้งที่ แผนกวิชาสถิติ คณะพาณิชย์ศาสตร์ และการบัญชี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เมื่อเดือนสิงหาคม 2506 ด้วยเครื่อง IBM 1620 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการเรียนการสอนเป็นหลัก
คอมพิวเตอร์เครื่องที่สอง ติดตั้งที่สำนักงานสถิติแห่งชาติ ด้วยเครื่อง IBM 1401 เมื่อเดือน มีนาคม 2507 โดยนำมาใช้ประมวลผลข้อมูลเช่น ทำสำมะโนประชากร
เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่องนี้ถือว่าเป็นชุดแรก ที่ซื้อขาดจากบริษัทIBM ส่วนเครื่องที่เข้ามาในระยะหลังนี้ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของการเช่าซื้อ

• ประวัติความเป็นมาของไมโครโพรเซสเซอร์
ไมโครโพรเซสเซอร์กำเนิดขึ้นมาในช่วงต้นทศวรรษที่ 1970 โดยเกิดจากการนำเทคโนโลยี 2 อย่างมาพัฒนาร่วมกันคือ เทคโนโลยีทางด้านดิจิตอลคอมพิวเตอร์ และ เทคโนโลยีทางด้านโซลิดสเตต (solid-state)
ดิจิตอลคอมพิวเตอร์จะทำงานตามโปรแกรมที่เราป้อนเข้าไป โดยโปรแกรมเป็นตัวบอกคอมพิวเตอร์ ว่าจะทำการเคลื่อนย้ายและประมวลผลข้อมูลอย่างไร การที่มันจะทำงานได้นั้นก็ต้องมีวงจรคำนวณ หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต (input/output devices) เป็นส่วนประกอบซึ่งรูปแบบในการนำสิ่งที่กล่าวมานี้รวมเข้าด้วยกันเราเรียกว่าสถาปัตยกรรม (architecture)
ไมโครโพรเซสเซอร์ มีสถาปัตยกรรมคล้ายกับดิจิตอลคอมพิวเตอร์ คือทั้งสองนี้ทำงานภายใต้การควบคุมของโปรแกรมเหมือนกัน ฉะนั้นการศึกษาประวัติความเป็นมาของดิจิตอลคอมพิวเตอร์จะช่วยให้เราเข้าใจการทำงานของไมโครโพรเซสเซอร์ และการศึกษาประวัติความเป็นมาของวงจรโซลิดสเตตก็จะช่วยให้เราเข้าใจไมโครโพรเซสเซอร์มากยิ่งขึ้นเพราะไมโครโพรเซสเซอร์ก็ คือวงจรโซลิดสเตตนั่นเอง
ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานทางด้านการทหาร ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1940 ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้งานในด้านวิทยาศาสตร์ และธุรกิจ ในช่วงสงครามนี้ได้มีการศึกษาการทำงานของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วสูง มีชื่อว่าวงจรแบบพัลส์ (pulse circuit) ที่ใช้ในเรดาร์ ทำให้เราเข้าใจดิจิตอลคอมพิวเตอร์มากขึ้น ภายหลังจากสงคราม ได้มีการค้นคว้าเกี่ยวกับคูณสมบัติทางกายภายของโซลิดสเตตอย่างมาก จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1948 นักวิทยาศาสตร์ที่ห้องเบลล์แล็บ (Bell laboratory) ได้ประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์ที่ทำจากโซลิดสเตต ขึ้นมาได้
ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1950 เริ่มมีการผลิตดิจิตอลคอมพิวเตอร์ขึ้นเพื่อใช้งานโดยทั่ว ๆ ไป ซึ่งทำมาจากหลอดสุญญากาศหลอดซึ่งหลอดสุญญากาศเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ ซึ่งเราจะนำไปสร้างเป็นวงจรพื้นฐาน เช่น เกต (gate) และฟลิปฟลอป (flip-flop) โดยเราจะนำเกตและฟลิปฟลอปหลาย ๆ อันมารวมกันเพื่อใช้ในการสร้างวงจรคำนวณ หน่วยความจำ และอุปกรณ์อินพุต/เอาต์พุต ของดิจิตอลคอมพิวเตอร์
ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ตัวหนึ่ง ๆ จะมีวงจรต่าง ๆ อยู่มากมาย ในช่วงแรกวงจรต่าง ๆ จะสร้างขึ้นจาก หลอดสุญญากาศ จึงทำให้ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในช่วงแรก ๆ มีขนาดใหญ่และเนื่องจาก หลอดสุญญากาศ นี้เมื่อใช้งานนาน ๆ จะร้อนดังนั้นเราจึงต้องติดตั้งระบบระบายความร้อน เข้าไปด้วย ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ที่ใช้ หลอดสุญญากาศนี้มักเชื่อถือไม่ค่อยได้ เมื่อเทียบกับมาตรฐานของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน การใช้หลอดสูญญากาศนี้เป็นส่วนประกอบของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ ทำให้ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ช่วงแรกมีราคาแพงและยากต่อการดูแลรักษา ข้อเสียต่าง ๆ ของหลอดสูญญากาศนี้ทำให้เราพัฒนาดิจิตอลคอมพิวเตอร์ในช่วงแรงไปได้ช้ามาก
คอมพิวเตอร์ช่วงแรก ๆ ยังไม่มีที่สำหรับเก็บโปรแกรม แต่จะมีที่ไว้สำหรับเก็บข้อมูลเท่านั้น ซึ่งในช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 จนถึงต้นทศวรรษที่ 1950 การใช้งานคอมพิวเตอร์จะทำการโปรแกรมโดยวิธีที่เรียกว่า พาตช์คอร์ด (patch - cord) ซึ่งโปรแกรมเมอร์จะต้องเป็นผู้นำสายต่อเข้ากับเครื่องเพื่อบอกให้เครื่องรู้ ว่าจะต้องทำการประมวลผลข้อมูลอย่างไร โดยหน่วยความจำของเครื่องจะมีไว้สำหรับเก็บข้อมูลเท่านั้น
คอมพิวเตอร์ในช่วงหลัง ๆ จะมีที่สำหรับเก็บโปรแกรม ซึ่งก็หมายความว่า ขั้นตอนการทำงานของคอมพิวเตอร์จะถูกจัดเก็บอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ด้วย การที่เราจะทราบว่าข้อมูลในตำแหน่งใดเป็นขั้นตอนการทำงานหรือเป็นข้อมูลที่มีไว้สำหรับประมวลผล ก็โดยการตรวจสอบดูข้อมูลนั้นว่าอยู่ที่ตำแหน่งใด (ซึ่งเราจะต้องทราบว่าเราเก็บข้อมูลต่าง ๆ ที่ตำแหน่งใดและเก็บโปรแกรมที่ตำแหน่งใด) ความคิดเกี่ยวกับที่เก็บโปรแกรมนี้เป็นสิ่งจำเป็นอย่างมาก รวมทั้งเป็นพื้นฐานที่สำคัญตัวหนึ่งในสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์
ในช่วงทศวรรษที่ 1950 ได้มีการค้นคว้าและทดลองโซลิดสเตตกันอย่างจริงจัง ทำให้ได้รู้จักสารกึ่งตัวนำมากยิ่งขึ้น ได้มีการนำสารซิลิคอน (Si) มาทดแทนสารเจอร์เมเนียม (Gr) ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่สำคัญในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (semiconductor) ทำให้ช่วยลดต้นทุนการผลิตลงเนื่องจากสารซิลิคอนหาได้ง่ายกว่าสารเจอร์เมเนียม และการผลิตทรานซิสเตอร์ (transistor) ที่ทำมาจากสารกึ่งตัวนำจำนวนมากก็จะช่วยทำให้หาง่าย และมีราคาถูกลง
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1950 นักออกแบบดิจิตอลคอมพิวเตอร์ได้นำทรานซิสเตอร์มาใช้แทนหลอดสูญญากาศ โดยวงจรต่าง ๆ ก็ยังคงใช้ทรานซิสเตอร์หลายตัวในการทำงาน แต่คอมพิวเตอร์ที่ทำจากทรานซิสเตอร์นี้จะมีขนาดเล็กกว่า เย็นกว่า และน่าเชื่อถือมากกว่าคอมพิวเตอร์ที่ทำจากหลอดสูญญากาศ
ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1960 แนวทางการสร้างคอมพิวเตอร์จากโซลิดสเตตได้แยกออกเป็น 2 แนวทาง คือ
1. การสร้างคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่ต้องอยู่ในห้องที่มีเครื่องปรับอากาศ ซึ่งสร้างโดยบริษัทยักษ์ใหญ่ เช่น บริษัท IBM, Burroughs และ Honeywell เครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทนี้สามารถประมวล ผลได้ทีละมาก ๆ และจะถูกนำไปใช้งานทางด้านการพาณิชย์และด้านวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เหล่านี้จะมีคราคาแพงมาก เพื่อที่จะให้คุ้มกับราคาจึงต้องใช้งานมันตลอดเวลา มีวิธีการอยู่ 2 วิธีในการที่จะใช้งานคอมพิวเตอร์ได้อย่างคุ้มค่าที่สุด นั่นก็คือ วิธีแบตช์โหมด (batch mode) และไทม์แชริ่งโหมด (timesharing mode)
วิธีแบตช์โหมดคือการที่งานขนาดใหญ่เพียง 1 ชิ้นจะถูกทำในทีเดียว และงานชิ้นต่อไปจะถูกทำทันทีเมื่องานชิ้นนี้เสร็จ
วิธีไทม์แชริ่งโหมดคือการทำงานหลาย ๆ ชิ้นพร้อมกัน โดยแบ่งงานนั้นออกเป็นส่วน ๆ และผลัดกันทำทีละส่วน
2. การสร้างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่า โดยมีขนาดเท่าโต๊ะ เรียกว่า มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer) ซึ่งมีความสามารถไม่เท่ากับเครื่องขนาดใหญ่แต่มีราคาถูกกว่า และสามารถทำงานที่มีประโยชน์ได้มาก ดิจิตอลคอมพิวเตอร์ถูกนำไปใช้งานในห้องแล็บ นักวิทยาศาสตร์จะใช้ดีดิเคตคอมพิวเตอร์ (dedicated computer) ซึ่งก็คือคอมพิวเตอร์ ที่ทำงานได้อย่างเดียวแทนที่จะใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สามารถทำงานที่แตกต่างกันได้หลายอย่าง

โซลิดสเตตยังคงถูกพัฒนาต่อไปควบคู่กับดิจิตอลคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบันเทคโนโลยีทั้งสองนี้ มีความเกี่ยวดองกันมากขึ้น การที่คอมพิวเตอร์มีวงจรพื้นฐานที่คล้ายกันจึงทำให้อุตสาหกรรม ด้านสารกึ่งตัวนำทำการผลิตวงจรที่สามารถนำไปใช้กับคอมพิวเตอร์พื้นฐานเดียวกันได้
ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1960 ได้มีการนำทรานซิสเตอร์หลาย ๆ ตัวมาบรรจุลงในซิลิคอนเพียงตัวเดียว โดยทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะถูกเชื่อมต่อกันโดยโลหะขนาดเล็กเพื่อสร้างเป็นวงจรแบบต่าง ๆ เช่น เกต ฟลิปฟลอป รีจิสเตอร์ วงจรบวก วงจรที่สร้างจากเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์แบบใหม่นี้เรียกว่า ไอซี (integrated circuit : IC)
ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1960 ได้มีการผลิตไอซีพื้นฐานที่เป็นแบบ small และ medium scale integration (SSI และ MSI) ทำให้นักออกแบบสามารถเลือกใช้งานไอซีได้หลายแบบ เทคโนโลยีไดซีนี้ถูกผลักดันออก 2 แนวทางคือ การพัฒนาทางด้านเทคนิคเพื่อลดต้นทุนการผลิต และอีกแนวทางหนึ่งก็คือการ เพิ่มความซับซ้อนให้กับวงจร การนำไอซีมาใช้ในมินิคอมพิวเตอร์ทำให้มีความสามารถสูงขึ้น
จากที่กล่าวมาแล้วว่าเทคโนโลยีไอซีมีการพัฒนามาตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1960 โดยในช่วงปลาย ทศวรรษที่ 1960 และต้นทศวรรษที่ 1970 ได้เริ่มนำเอาวงจรดิจิตอลมาสร้างรวมกัน และบรรจุอยู่ในไอซีเพียงตัวเดียวเราเรียกไอซีตัวนี้ว่า large-scale integration (LSI) และในช่วงทศวรรษที่ 1980 ได้มีการนำเอา ทรานซิสเตอร์มากกว่า 100,000 ตัวมาใส่ลงใน ไอซีเพียงตัวเดียว เราเรียกไอซีตัวนี้ว่า Very Large-Scale Integration (VLSI) ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย
วงจร LSI ในตอนแรกนั้นถูกผลิตขึ้นเพื่อใช้กับงานเฉพาะอย่าง แต่ก็มีวงจร LSI บางชนิดที่ถูกผลิตขึ้น เพื่อใช้กับงานทั่ว ๆ ไป เราจะเห็นการพัฒนาของวงจร LSI ได้อย่างชัดเจน โดยดูได้จากการพัฒนา ของเครื่องคิดเลข โดยเครื่องคิดเลขเริ่มแรกจะใช้ไอซีจำนวน 75 ถึง 100 ตัว ต่อมาวงจร LSI ชนิดพิเศษได้ถูกนำมาแทนที่ไอซีเหล่านี้ โดยใช้วงจร LSI นี้เพียง 5 ถึง 6 ตัว และต่อมาช่วงกลางทศวรรษที่ 1970 วงจร LSI เพียงตัวเดียวก็สามารถ ใช้แทนการทำงานทั้งหมดของเครื่องคิดเลขได้ หลังจากที่วงจรคำนวณได้ถูกลดขนาดลง สถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์ก็ถูกลดขนาดลงด้วย โดยเหลือเป็นไอซีเพียงตัวเดียว และเราเรียกว่า ไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor) เราสามารถโปรแกรมไมโครโพรเซสเซอร์เพื่อให้มันทำงานเฉพาะอย่างได้ ดังนั้นมันจึงถูกนำไปใช้เป็น ส่วนประกอบที่สำคัญในสินค้า เช่น ในเตาอบไมโครเวฟ เครื่องโทรศัพท์ ระบบควบคุมอัตโนมัติ เป็นต้น
ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษที่ 1970 ได้มีการปรับปรุงสถาปัตยกรรมของไมโครโพรเซสเซอร์เพื่อเพิ่มความเร็ว และเพิ่มประสิทธิภาพในการคำนวณ ไมโครโพรเซสเซอร์ช่วงแรกจะประมวลผลข้อมูลทีละ 4 บิต หรือเรียกว่าใช้เวิร์ดข้อมูลขนาด 4 บิตซึ่งทำงานได้ช้าแต่ต่อมาได้มีการพัฒนาไมโครโพรเซสเซอร์ใหม่ ที่ทำงานได้เร็วขึ้น ซึ่งก็คือ ไมโครโพรเซสเซอร์ขนาด 8 บิต และพัฒนาจนเป็นไมโครโพรเซสเซอร์ขนาด 16 , 32 และ 64 บิตในที่สุด
ชุดคำสั่ง (instruction set) ในไมโครโพรเซสเซอร์จะมีขนาดเพิ่มขึ้น และมีความซับซ้อนมากขึ้น เมื่อจำนวนบิตของไมโครโพรเซสเซอร์เพิ่มขึ้น ไมโครโพรเซสเซอร์ บางตัวจะมีความสามารถพอ ๆ กับหรือเหนือกว่ามินิคอมพิวเตอร์ทั่วไป ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1980 ได้มีการพัฒนาระบบไมโครโพรเซสเซอร์ขนาด 8 บิต ที่มีหน่วยความจำ และมีความสามารถในการติดต่อสื่อสาร ระบบนี้มีชื่อเรียกว่า ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer) หรือไมโครโพรเซสเซอร์ชิปเดี่ยว ซึ่งได้มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลาย เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น คีย์บอร์ด เครื่องเล่นวีดีโอเทป โทรทัศน์ เตาอบไมโครเวฟ โทรศัพทื์ที่มีความ สามารถสูง และอุปกรณ์ต่าง ๆ ในด้านอุตสาหกรรม

• ความก้าวหน้าทางด้านคอมพิวเตอร์ตามกฎของมัวร์ (Moore's Law)
ในช่วง 30 ปีที่แล้ว คอมพิวเตอร์ถูกพัฒนา ให้มีขีดความสามารถสูงขึ้นอย่าง รวดเร็วมากในทุก ๆ ด้าน คือ ขนาดเล็กลง ความเร็วสูงขึ้น ส่วนราคาลดลง เมื่อเทียบกับขีดความสามารถ ทางด้านจำนวนทรานซิสเตอร์ ในไมโครโพรเซสเซอร์ กอร์ดอน มัว (Gordon Moore) หนึ่งในผู้ก่อตั้ง บริษัท อินเทล ทำนายไว้ในปี ค.ศ. 1965 ว่า จำนวน ทรานซิสเตอร์ ในชิพแต่ละตัว จะเพิ่มขึ้น 2 เท่าทุก 18 เดือน คำทำนายของเขาใกล้เคียงความจริงมาก
จนกระทั่งบัดนี้ จากไมโครโพรเซสเซอร์เบอร์ 4004 ซึ่งมีทรานซิสเตอร์ 2,300 ตัว มาเป็นเบอร์ 8080 8086 80286 80386 80486 Pentium, PentiumPRO, Pentium II และ จนถึงขณะนี้ Pentium III มีทรานซิสเตอร์ 28.1 ล้านตัวใน 1 ชิพ ด้วยอัตรานี้ ในปี ค.ศ. 2000 ไมโครโพรเซสเซอร์ ควรจะมี ทรานซิสเตอร์ประมาณ 50 ล้าน - 100 ล้านตัว ขณะที่จำนวนทรานซิสเตอร์เพิ่มขึ้น นอกจากจะมีขีดความสามรถมากขึ้น แล้ว ความเร็วในการทำงานก็สูงขึ้น ด้วยอัตราที่เท่า ๆ กัน จากเบอร์ 8086 ที่มีความเร็ว ไม่ถึง 1 ล้านคำสั่งต่อวินาที ในปี ค.ศ. 1978 มาเป็นเพ็นเตียม ที่มีความเร็วถึง 166 ล้าน คำสั่งต่อ วินาที ในปี ค.ศ. 1993
ทางด้านราคา ไมโครคอมพิวเตอร์ ตระกูล 8086 ในปี ค.ศ. 1981 ราคา ประมาณ 40,000 บาท ในปัจจุบัน ไมโครคอมพิวเตอร์ตระกูลเพ็นเตียมซึ่งมีความเร็ว สูงกว่าประมาณ 200 เท่า ก็ยังคงมีราคาประมาณ 40,000 บาทเช่นเดิม ภายในไมโครโพรเซสเซอร์เพนเตียม
ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวมีความกว้าง 1/100 ของเส้นผ่าศูนย์กลาง ของเส้นผมมนุษย์ หรือ 0.8 ไมครอน ชิพของเพนเตียมมี ขนาดประมาณ 1 นิ้ว X 1 นิ้ว ภายในมีทรานซิสเตอร์ 3.1 ล้านตัว ปัจจุบัน ไมโครโพรเซสเซอร์ เซลเลอรอน มีทรานซิสเตอร์ 19 ล้านตัว กฎของมัวร์สรุปได้ว่า ทุก 18 เดือน ขีดความสามารถจะเพิ่มขึ้น 4 เท่า โดยที่ ราคาเท่าเดิม ทำให้บุคคลทั่วไปในปัจจุบัน สามารถหาคอมพิวเตอร์ที่มีขีดความสามารถ สูงมาใช้ได้
ปัจจุบันไมโครคอมพิวเตอร์ราคาไม่ถึง 100,000 บาท มีขีดความสามารถใกล้ เคียงกับคอมพิวเตอร์เมนเฟรมราคา 100 ล้านบาทเมื่อ 10 ปีที่แล้ว

ตาราง ความก้าวหน้าทางด้านไมโครโพรเซสเซอร์
ปี ค.ศ. Micro Processor Transistor
1971 Intel 4004 2,300
1974 Intel 8080 6,000
1978 Intel 8086/8088 29,000
1982 Intel 80286 134,000
1985 Intel 80386 275,000
1989 Intel 80486 1.2 ล้าน
1993 Intel Pentium 3.1 ล้าน
1995 Intel Pentium PRO 5.5 ล้าน
1997 Intel Pentium II 8.8 ล้าน
1998 Intel Celeron 19.0 ล้าน
1999 Pentium III 28.1 ล้าน