刚刚诞生的计算机还远远不像我们看到的这样性能强大，能够做非常复杂的计算，还可以学习，看视频，玩游戏等等。
1945年6月，冯诺依曼与戈德斯坦、勃克斯等人，联名发表了一篇长达101页纸的报告，即计算机史上著名的“101页报告”，是现代计算机科学发展里程碑式的文献。明确规定用二进制替代十进制运算，并将计算机分成5大组件，这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计的基本原则。
此后产生的计算机可以分成真空管时期、晶体管时期、集成电路时期、超大规模集成电路时期、智能计算机时期和未来未知的计算机们。今天我们就来讲一讲真空管时代。
真空管的历史可溯自改良灯泡的商人托马斯·爱迪生。1880年某日，他好奇地在灯泡中多放了一个电极，且洒了点箔片，结果发现了奇特的现象：第三极通正电时，箔片毫无反应；但通负电时，箔片随即翻腾漂浮。当时爱迪生不知道此现象的起由，但由于他不经意的发现，这个现象后来被称为爱迪生效应。
一直到1901年，欧文·理查森提出定律，说明电子的激发态引起箔片漂浮，后更以此拿到1928年的诺贝尔物理奖。接着约翰·弗莱明在1904年发展出二极管，李·德佛瑞斯特更在1907年作出第一个三极管。可通过栅极电压控制阴极到阳极之间的电流，也可以当作压控开关使用。
BINAC是美国第一台存储程序计算机，也是世界上第一台商用数字计算机。但在交付后它从未正常工作过，尽管在EMCC现场演示时是正常的。
研发BINAC(二进制自动计算机)的合同于1947年10月9日签署。这种电子计算机是由Eckert-Mauchly计算机公司（EMCC）为诺斯罗普飞机公司（Northrop）设计的。
BINAC是一个带有两个独立CPU的位串行二进制计算机，每个CPU都有自己的512字声学水银延迟线存储器。 CPU不断比较结果以检查由硬件故障引起的错误。
BINAC使用了大约700个真空管，而ENIAC使用1.8万个真空管。它能够对二进制数执行高速算术运算，而没有规定如何存储字符或十进制数字。
水银延迟线存储器介绍
在今天我们把主存储器称作“内存”，而把辅存储器称作“外存”。 内存和外存的关系，内存的容量小，速度快，外存的容量大，速度慢。采用随机存取的结构，可以比顺序存取方式获得更高的速度，当然这都是后话了。当冯·诺伊曼的体系提出后，如何去实现它，就成了工程技术上的一个迫切任务。
为了寻找更好的存储器，人们费尽了心血，几乎所有能利用的物理现象，电、光、声、磁都被探索过来。研制ENIAC的工程师莫齐利（John W. Mauchly）想到了水银延迟线（Mercury Delay Line）——二战期间为军用雷达开发的一种存储装置－－作为内存。
将一块石头掷入水中，形成波浪，波头经过一段时间才能传播到远方某处，水银延迟线的工作原理就是这样。1951年3月，由ENIAC的主要设计者莫奇利和埃克特设计的第一台通用自动计算机UNIVAC-1使用了水银延迟线存储装置。UNIVAC-1使用的水银延迟线是一根直径10mm、长150cm的管子，内部充满水银，两端各有一个转换器分别进行电-声转换和声-电转换，这样，脉冲信号从管子的一端进入，转换成超声波，960ms后超声波到达管子的另一端，然后再转换成电信号输出。
第一台量产商用电子计算机-UNIVAC I
UNIVAC I（通用自动计算机）是第一台量产商用电子计算机。1951年由雷明顿兰德公司（现Unisys）发售。 真空管数量为5200只，与ENIAC相比，仅为三分之一以下。存储器为100只水银延迟管。占地26.7平方米，重量7.2吨。 UNIVAC由ENIAC的开发者John William Mauchly和John Presper Eckert成立的Eckert・Mauchly公司开始研发。但是由于资金困难，1950年被雷明顿兰德公司收购，但研发仍然继续。第一台UNIVAC卖给了美国人口普查部。之后又售出46台。
所述UNIVAC II是对改善UNIVAC我认为UNIVAC在1958年改进包括磁性（无汞）的第一输送芯存储器的2000〜10000的话，这可以使用任一旧UNIVAC I金属带或UNISERVO II磁带驱动器新的PET薄膜带，以及一些晶体管化的电路（尽管它仍然是真空管计算机）。它与现有的UNIVAC I程序完全兼容，无论是代码还是数据。UNIVAC II还向UNIVAC I的指令集添加了一些指令。
Sperry Rand于1962年开始装运UNIVAC III，并生产了96台UNIVAC III系统。与UNIVAC I和UNIVAC II不同，它是一台二进制计算机，并保持对所有UNIVAC I和UNIVAC II十进制和字母数字数据格式的支持，以实现向后兼容。这是最初的UNIVAC机器中的最后一个。
第一款批量制造的大型计算机-IBM701
IBM701，是IBM于1952年4月19日，正式对外发布自己的第一台电子计算机。 它是 IBM 第一台商用科学计算机，也是第一款批量制造的大型计算机，也是整个世界的一个里程碑式的产品。
该系统使用了真空管逻辑电路和静电存储器，该存储器由72个Williams管组成，每个管的容量为1024位，从而提供了2048个字（每个36位）的总存储量。72支威廉姆斯管中的每根直径为3英寸。通过增加第二组72个Williams管或（后来）用磁芯存储器代替整个存储器，可以将存储器扩展为最多4096个字（36位），最多36个位。威廉姆斯管存储器和后来的核心存储器各自的存储周期为12微秒。威廉姆斯管存储器需要定期刷新，以强制插入刷新周期进入701的时机。加法运算需要五个12微秒的周期，其中两个是刷新周期，而乘法或除法运算则需要38个周期（456微秒）。
到1958年11月推出IBM709 ，这是IBM的最后一款电子管计算机，耗电100~250千瓦，而为了对这个庞然大物冷却也需要差不多这些功率。而Fortran语言也是最早在这台机器上实现的。
到了1960年代，晶体管计算机将其取而代之。晶体管体积更小，速度更快，价格更加低廉，性能更加可靠，这使得它们可以商品化生产。
下一集我们将说到计算机的故事-第二代计算机晶体管计算机。
