Nhiều khám phá và phát minh đóng góp trực tiếp hay gián tiếp vào sự phát triển của PC hay máy tính cá nhân khác mà chúng ta đã biết ngày nay. Nghiên cứu một vài mốc phát triển quan trọng có thể mang lại một bức tranh hoàn chỉnh.

Những máy tính đầu tiên của bất kỳ thể loại nào cũng chỉ là những máy tính đơn giản. Ngay cả những máy tiến triển từ thiết bị cơ học đến thiết bị kỹ thuật số.

- sửa máy tính
- dịch vụ sửa máy tính
- dịch vụ bảo trì máy tính
- bao tri may tinh

Sau đây là dòng thời gian của một số sự kiện quan trọng trong lịch sử máy tính. Nó không có nghĩa là đã đầy đủ mà chỉ là để giới thiệu một số bước ngoặt chính trong sự phát triển máy tính:

1617 John Napier tạo ra “Napier’s Bones”, thanh gỗ hay thanh ngà được sử dụng cho tính toán.

1642 Blaise Pascal giới thiệu máy cộng kỹ thuật số Pascaline

1822 Charles Babbadge giới thiệu Difference engine và sau đó Analytical engine, máy tính đa chức năng thực sự.

1902 Lee De Forest có bằng sáng chế đèn chân không ba cực, sự dụng làm mạch điện tử trong máy tính điện tử đầu tiên.

1936 Alan Turing phát hành “On Computable numbers”, một tờ báo trên đó ông nghĩ ra một máy tính ảo gọi là Turing machine, được xem như một trong những nền tảng của máy tính hiện đại. Sau đó Turing làm công việc bẻ mật mã Đức.

1936 Konrad Zuse bắt đầu sản xuất hàng loạt máy tính và lên đến cực điểm vào năm 1941 khi ông thành công với Z3. Những máy này được xem như máy tính điện hệ nhị phân đầu tiên sự dụng công tắc và rờ-le điện cơ.

1937 John V.Atanasoft bắt đầu với máy tính Atanasoft-Berry (ABC:Atanasoft–Bery Computer ) mà sau đó chính thức được xem nư là máy tính điện tử đầu tiên. Một máy tính điện tử sử dụng đèn phóng điện tử, các bóng bán dẫn, hay những thiết bị chuyển đổi cứng, ngược với máy vi tính điện tử sử dụng các động cơ điện, cuộn kim loại có từ tính khi dòng điện chạy qua và rờ - điện cơ.

1943 Thomas (Tommy) Flowers phát triển Colossus, máy tính phá mã bí mật của Anh được thiết kế để giải mã các đoạn tin được mã hóa bởi các máy mật mã bí ẩn của Đức.

1945 John Vol Neumann viết bài “Phác thảo đầu tiên của bản báo cáo EDVAC”, trong đó ông nêu ra kiến trúc của máy tính chương trình lưu trữ hiện đại.

1946 ENIAC được giới thiệu, một máy vi tính điện tử được sáng chế bởi John Mauchly và J.Presper Eckert.

1947 vào ngày 23 tháng 12 William Shockley, Walter Brattain và John Bardeen kiểm tra thành công bóng bán dẫn tiếp điểm, làm khởi đầu cuộc cách mạng trong công nghiệp bán dẫn.

1949 Maurice Wilkes lawsp rasp EDSAC, máy điện toán chương trình lưu trữ thực hành đầu tiên tại đại học Cambrige.

1950 Đội nghiên cứu ứng dụng (Engineering Research Associates) của Minneapolis tạo ra ERA 1101, một trong những máy tính được sản xuất thương mại đầu tiên.

1952 UNIVAC máy tính thương mại đầu tiên được giao cho văn phòng Cencus U.S. thu hút sự chú ý của đông đảo quần chúng.

1953 IBM ra mắt máy tính điện tử đầu tiên, chiếc 701.

1954 Bóng bán dẫn trên nền silic, được hoàn thành bởi Gordon Teal của Texas Instruments, Inc. đã mang lại sự giảm giá thành lớn.

1954 IBM 650 MDC (Magnetic Drum Calculator ) bản thân nó xác lập như máy tính được sản xuất hàng loạt đầu tiên đạt doanh số 450 chiếc trong một năm.

1955 Bell Laboratories giới thiệu máy vi tính bóng bán dẫn hoàn toàn đầu tiên, TRADIC.

1956 MIT xây dựng TX-0, máy tính bán dẫn đa năng có thể lập trình đầu tiên.

1956 Kỷ nguyên của lưu trữ đĩa đã từ bắt đầu khi IBM giao máy 305 RAMAC cho Zellerbach Paper ở San Francisco.

1958 Jack Kilby của Texas Instruments tạo ra mạch tích hợp đầu tiên chứng tỏ điện trở và tụ điện có thể ở trên cùng vật liệu bán dẫn.

1959 IBM 7000 series là dòng máy tính bóng bán dẫn đầu tiên của IBM.

1959 Mạng tích hợp thực hành của Robert Noyce, thuộc Fairchild Camera và Instrment Corp. , cho phép in các kênh dẫn điện trực tiếp trên bề mặt silic.

1960 Bella Labs thiết kế bộ dataphone, bộ modem thương mại đầu tiên, đặc biệt cho chuyển đổi dữ liệu máy tính kỹ thuật số thành tín hiệu tương tự truyền trên mạng rộng.

1961 Theo tạp chí Datamation, IBM giữ 81.2% thị trường máy tính năm 1961, là năm IBM giới thiệu dòng 1400 series.

1964 IBM thông báo hệ thống/360, một nhóm sáu máy tính tương thích nhau với 40 thiết bị ngoại vi cùng phối hợp làm việc.

1964 Xử lý giao tác trực tuyến đầu tiên được đưa vào hệ thống đăng ký SABRE của IBM, thiết lập cho American Airlines.

1965 Digital Equipmetn Corp. giới thiệu PDP-8, máy tính nhỏ đầu tiên thương mại hóa thành công.

1969 Nguồn gốc của cái trở thành Internet bắt đầu khi Bộ quốc phòng thiết lập bốn nút trên APPAnet: hai nút tại khu đại học California (một tại Santa Barbara và một tại Los Angeles), một nút tại SRI Inernational và một nút ở đại học Utah.

1971 Một đội tại Phòng nghiên cứu San Jose của IBM phát minh ra ổ đĩa mềm 8 inch.

1971 Quảng cáo đầu tiên cho vi xử lý, Intel 4004 xuất hiện trên tờ Electronic News.

1971 Kenbak-1, một trong những máy tính cá nhân đầu tiên được quảng cáo giá 750 đô trên tờ Scientific American.

1972 Intel ra mắt bộ vi xử lý Intel 8008.

1973 Robert Metcalfe sáng chế phương pháp ethernet trong kết nối mạng tại Trung tâm nghiên cứu Xerox Palo Alto.

1973 Micral là bộ vi tính cá nhân không lắp ráp thương mại sơm nhất dùng bộ vi xử lý Intel 8008.

1973 TV Typewriter do Don Lancaster thiết kế, cung cấp hiển thị đầu tiên về thông tin vừa có chữ vừa có số trên màn hình ti vi thông thường.

1974 Scelbi quảng cáo máy tính 8H của họ, máy tính U.S. được quảng cáo thương mại đầu tiên dùng bộ vi xử lý 8008 của Intel.

1975 Telenet, mạng chuyển mạch gói thương mại đầu tiên và mạng dân dụng của ARP Anet ra đời.

1975 Ấn bản tháng giêng của tạp chí Popular Electronics có đăng tải của tính năng Altair 8800 – sử dụng bộ vi xử lý Intel 8080.

1976 Steve Wozniak thiết kế Apple I, máy điện toán có một bo mạch chủ.

1976 Shugart Asociates giới thiệu ổ đĩa mềm 5 ¼ .

1977 Tandy Radio Shack giới thiệu TRS-80.

1977 Apple Computer giới thiệu Apple II.

1977 Commodore giới thiệu PET (personal electronic transactor), máy giao dịch điện tử cá nhân.

1979 Motorola ra mắt bộ vi xử lý 68000.

1980 Seagate Technology sáng tạo ổ cứng đầu tiên ST-506 cho máy vi tính.

1980 Đầu đọc dữ liệu quang đầu tiên có dung lượng gấp 60 lần so với đĩa mềm 5 ¼ inch.

1981 Xero giới thiệu Star, máy tính cá nhân đầu tiên có giao diện người dùng đồ họa (GUI: graphical user interface).

1981 Adam Osborne hoàn thành máy tính xách tay đầu tiên mang tên Osborne I, nặng 24lbs, với giá thành 1.795 đô.

1981 IBM giới thiệu dòng máy tính của mình, kích động sự tăng trưởng thị trường máy tính cá nhân. Máy tính IBM là ông tổ của các máy tính hiện đại.

1981 Philips và Sony giới thiệu định dạng CD-DA (compact disc digital audio).

1983 Apple ra mắt sản phẩm Lisa, được phối hợp với GUI, rất giống với sản phẩm đầu tiên được giới thiệu tại Xerox Star.

1983 Tập đoàn máy tính Compaq công bố máy tính nhái (clone) đầu tiên sử dụng phần mềm giống như của máy tính IBM.

1984 Apple Computer bắt đầu chạy chương trình với máy tính Macintosh, máy vi tính đầu tiên sử dụng chuột với GUI thành công đầu tiên với giá bán 1.5 triệu đô suốt Super Bowl 1984.

1984 IBM phát hành PC – AT (PC advanced Technology) trên cơ sở chip Intel 286, nhanh gấp 3 lần PC gốc. Chiếc AT sử dụng bus ISA 16 bit và là chuẩn cho các máy tính hiện đại.

1985 Philips giới thiệu ổ đĩa CD-Rom đầu tiên.

1986 Compact ra mắt Deskpro 286, là chiếc máy tính đầu tiên trên thị trường sử dụng chip Intel 386 32 bit.

1987 IBM trình làng máy PS/2 bao gồm ổ đĩa mềm 3 ½ inch và tiêu chuẩn video VGA cho các PC. Chiếc PS/2 này cũng giới thiệu bus MCA (Micro Channel Architecture), các bus “cắm là chạy” đâu tiên cho các máy tính.

1988 Người đồng sáng lập công ty Apple, Streve Jobs, đã rời khỏi công ty Apple lập công ty riêng, công khai ra mắt máy tính NeXT.

1988 Compad và các nhà chế tạo PC clone khác phát triển kiến trúc tiêu chuẩn công nghệ mở rộng (EISA-Enhanced industryt standar Architecture). Không giống như Micro Channel, chuẩn này giữ tính tương thích ngược với Bus ISA hiện có.

1988 Sâu máy tính do Robert Morris tạo ra xâm nhập ARPAnet, Moris 23 tuổi con trai của chuyên gia bảo mật máy tính thuộc Cục An ninh Quốc Gia ( National Security Agency ) đã gửi một con sâu thông qua internet, gây sự cố trên 6.000 trong số 60.000 điểm kết nối vào mạng.

1989 Intel xuất xưởng bộ vi xử lý 486 (P4) chứa nhiều hơn 1 triệu bóng bán dẫn, Intel cũng giới thiệu chipset bo mạch chủ 486.

1990 Tim Berners-Lee khai sinh ra World Wide Web (www). Ông là nhà nghiên cứu tại CERN ( viện nghiên cứu vật lý năng lượng cao ở Geneva), phát triển ra ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản ( HTML-Hypertext markup language).

1993 Intel sản xuất ra bộ xử lý Pentium (P5) Intel đã chuyển đổi từ số thành tên cho con chíp của họ sau khi hiểu ra không thể đặt thương hiệu bằng số. Intel cũng phát hành chipset của bo mạch và đầu tiên hoàn chỉnh một bo mạch chủ.

1995 Intel sản xuất ra bộ xử lý Pentium Pro là sản phẩm đầu tiên trong dòng xử lý P6.

1995 Microsoft phát hành Windows 95 trong buổi giới thiệu hoành tráng.

1997 Intel cho ra bộ xử lý Pentium 2, thực chất là Petium Pro được bổ sung thêm các tập lệnh MMX.

1997 AMD giới thiệu con K6 cạnh tranh với Intel P5 (Pentium).

1998 Microsoft phát hành Windows 98.

1998 Intel sản xuất Celeron, một phiên bản giá thành thấp của bộ xử lý Pentium 2. Những phiên bản đầu tiên không có bộ nhớ đệm, nhưng trong vòng vài tháng Intel ra mắt phiên bản có bộ nhớ đệm L2 nhỏ hơn nhưng nhanh hơn.

1999 Intel sản xuất Pentium III mà thực chất nó là Pentium II được bổ sung thêm SSE (Streaming SIMD Extension ).

1999 AMD giới thiệu bộ xử lý Athlon.

1999 IEE chính thức thông qua chuẩn mạng không dây: 5GHz dải tần 802.11a 54 Mbps và 2.4 GHz dài tần 802.11b 11 Mbps. Wi-Fi Alliance được định hình để xác nhận sản phẩm 802.11b, đảm bảo thao tác giữa các phần.

2000 Sản phẩm Wi-Fi 802.11b đầu tiên được giới thiệu và mạng không day nhanh chóng được xây dựng.

2000 Microsoft ra mắt Win Me (Millennium Edition) và Windows 2000.

2000 Cả hai hãng Intel và AMD giới thiệu bộ xử lý tốc độ IGHz.

2000 AMD giới thiệu Duron, là một Athlon giá thành thấp với bộ nhớ đệm cache L2 thu nhỏ.

2000 Intel giới thiệu Petium 4, bộ xử lý mới nhất trong dòng Intel kiến trúc 32 bit ( IA-32).

2001 Intel giới thiệu bộ xử lý 2GHz đầu tiên, một phiên bản của Pentium 4. Một công nghệ mất 28.5 năm tiến từ 108KHz cho đến 1GHz, nhưng chỉ đến 18 tháng tiến từ 1GHz cho đến 2GHz, dòng hệ điều hành cho kinh doanh và người tiêu dùng dưới cùng cơ số mã (NT 5.1).

2001 Atheros giới thiệu chip không dây tốc độ cao 802.11a 54 Mbps đầu tiên cho phép những sản phẩm của 802.11a tiếp cận thị trường.

2002 Intel sản xuất bộ xử lý lớp 3GHz, một phiên bản 3.06GHz của Pentium 4. Bộ xử lý này bao gồm công nghệ siêu phân luồng (hyper – Threading ) xem như hai bộ xử lý đối với hệ điều hành.

2003 Intel ra mắt Pentium M, bộ xử lý thiết kế đặc biệt cho hệ thống di động, tiêu thụ năng lượng thấp dẫn đến tăng tuổi thọ của pin nhưng vẫn có hiệu năng cao.

2003 AMD ra mắt con Athlon 64, bộ xử lý x86-64 (64 bit) đầu tiên, cũng bao gồm các bộ điều khiển bộ nhớ được tích hợp.

2003 Chuẩn IEEE thông qua tiêu chuẩn mạng không dây tốc độ cao 802.11g 54 Mbps.

2004 Intel giới thiệu một phiên bản của Pentium 4 đặt tên mã  Perscott, bộ xử lý PC đầu tiên xây dựng trên công nghệ 90-nanometer.

2004 Intel giới thiệu EM64T (Extended memory 64 Technology), là phần mở rộng 62 bit đối với kiến trúc IA-32 của Intel được dựa trên (và thực sự đồng nhất với) công nghệ x86-64 (AMD64) được sản xuất bởi AMD.

2005 Microsoft ra mắt Windows XP x64, hỗ trợ những bộ xử lý AMD64 64 bit và bổ sung EM64T.

2005 Kỷ nguyên của bộ xử lý máy tính đa nhân bắt đầu khi Intel giới thiệu bộ xử lý Pentium D 8xx Dual-cỏe và Pentium Extreme Edition 8xx Dual cỏe. AMD sớm theo kịp với Dual-cỏe Athlon 64 X2.

2006 Apple giới thiệu những hệ thống Macintosh đầu tiên dựa trên kiến trúc máy tính cá nhân, cho biết chúng nhanh hơn gấp bốn lần so với những Mac dựa trên kiến trúc cũ.

2006 Intel giới thiệu Cỏe 2 Extreme, bộ xử lý bốn nhân đầu tiên.

2006 Sau thời gian chờ đợi, Microsoft phát hành Windows Vista đáp ứng cho những người dùng kinh doanh. Còn phía thị trường các nhà OEM PC và người tiêu thụ sẽ chờ tới đầu năm 2007.

2007 Intel cho ra các chipset dãy 3x với hỗ trợ cho bộ nhớ DDR3 và PCI Express 2.0, làm tăng gấp đôi băng thông.

2007 AMD phát hành bộ xử lý Phenom, bộ xử lý bốn nhân trong cùng một khuôn đầu tiên.

2008 Intel cho ra bộ xử lý Core i7 (Nehalem), là con chip bốn nhân với Hyper-Threading (xem như 8 nhân đối với hệ điều hành) bao gồm một bộ điều khiển bộ nhớ kênh ba được tích hợp.

2008 Intel phát hành những chipset dãy 4x và 5x, cái sau hỗ trợ bộ xử lý Core i7 với bộ điều khiển bộ nhớ được tích hợp.

2009 Microsoft phát hành Windows 7 có rất nhiều cải tiến so với Vista.

Nhà vật lý John V.Atanasoff (với sự cộng tác của Clifford Beryr ) chính thức sáng tạo ra máy tính điện tử kỹ thuật số đầu tiên trong giai đoạn 1937-1942 lúc làm việc tại trường đại học của tiểu bang lowa . Máy tính Atanasoff-Bery (gọi là ABC) sử dụng kỹ thuật chuyển mạch kỹ thuật số hiện đại và đèn chân không như các mạch chuyển, thể hiện khái niệm số học nhị phân và mạch logic. Nó được chính thức công bộ ngày 19 tháng 10 năm 1973 theo phán quyết của tòa án Mỹ, Thẩm phấn Earl R. Larson bác quyền sáng chế ENIAC của Eckerr và Mauchly, và tuyên bố Atanasoff là nhà phát minh máy máy tính kỹ thuật số điện tử đầu tiên.

Nhu cầu quân đội suốt thế chiến thứ II đã tạo ra một thức đẩy lớn trong sự phát triển máy tính. Năm 1943 Tommy Flowers hoàn tất Colossus, máy tính phá mã bí mật của Anh dùng để giải mã các thông điệp bí mật của Đức. Thật không may sáng chế này không được công bố rộng rãi bởi vì thông tin về Colossus được giữ bí mật nhiều năm sau chiến tranh.

Ngoài việc phá mật mã, các hệ thống được cần thiết để tính toán quỹ đạo các vũ khí và các nhiệm vụ khác trong quân đội. Năm 1946 John P.Eckert, John W. Mauchly và công sự của họ tại trường kỹ sư điện Moore thuộc đại học Pennsylvania cho ra máy tính điện tử cỡ lớn đầu tiên cho quân đội. Máy trở nên nổi tiếng với tên gọi ENIAC (The electrical numerical integrator and calculator). Nó hoạt động trên dãy số có 10 số và có thể nhân hay dãy số như vậy với tốc độ 300 tích số trong một giây bằng cách tìm giá trị mỗi tích từ bản phép nhân chứa trong bộ nhớ. ENIAC nhanh gấp 1000 lần hơn thế hệ máy rơ-le cơ điện tử trước đây. ENIAC sử dụng 18.000 đèn chân không, chiếm 1800 feet vuông (167 mét vuông) không gian sàn, tiêu thụ 180.000 Watt điện. Các thẻ đục lỗ (Punched card) có tác dụng như đầu vào và đầu ra; các thanh ghi (register) được xem như bộ công và cũng nơi lưu trữ đọc/ghi nhanh. Các tập lệnh khả thi đề soạn chương trình cho sẵn được tạo ra nhờ dây dẫn cụ dây và mạch tùy theo từng chương trình. Mặc dù Eckert và Mauchly được cấp bằng sáng chế đầu tiên cho máy tính điện tử, sau đó nó mất hiệu lực và bằng sáng chế thuộc về John Atanasoff về sự sáng tạo ra máy tính Atanasoff-Berry.

Đầu năm 1945 nhà toán học john Von Neumann chứng minh rằng một máy tính có thể có kiến trúc vậy lý cố định, đơn giản và có thể thực hiện bấy kỳ sự tính toán nào một cách hiệu quả qua bộ điều khiển được lập trình chính xác mà không cần bấy kỳ một thay đổi nào của phần cứng. Mặc khác đổi chương trình cũng không cần đấu lại dây hệ thống. Kỹ thuật chương trình được lưu trữ như là sáng kiến của Von Neumann trở thành nền tảng cho thế hệ máy tính kỹ thuật số tốc độ cao tương lai và được thừa nhận rộng rãi.

Năm 1947 thế hệ đầu của máy tính điện tử được lập trình hiện đại nắm bắt ưu thế của những cải tiến ra đời. Nhóm này bao gồm EDVAC và UNIVAC, những máy tính có thể thương mại đầu tiên. Những máy này dùng bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) để chứa các phần của chương trình và dữ liệu cần thiết một cách nhanh chóng. Điển hình chúng được lập trình trực tiếp trên ngôn ngữ máy, mặc dù sự tiến bộ giữa năm 1950 được thực hiện trong vài khía cạnh cảu lập trình cao cấp. Phần nổi bật của thời kỳ này chính là UNIVAC (Universal automatic computer), máy tính đa năng đầu tiên được thiết kế cho sử dụng chữ và số. Điều này làm UNIVAC thành máy tiêu chuẩn cho kinh doanh, ngoài phục vụ cho khoa học và quân đội.

Từ UNIVAC cho đến những máy tính để bàn mới nhất, quá trình tiển triển máy tính đã đi rất nhanh. Những máy tính thế hệ đầu được biết sử dụng những đèn chân không trong kiến trúc của chúng. Thế hệ theo sau dùng bón bán dẫn nhỏ hơn và có hiệu suất hơn rất nhiều.

Bất kỳ máy tính kỹ thuật số hiện đại nào cũng là bộ tập hợp các mạch chuyển điện tử. Những mạch anfy được sử dụng để thể hiện và kiểm soát đường dẫn thành dữ liệu gọi là các số nhị phân (binary digit) hay bit. Do bản chất bật/tắt của thông tin nhị phân và sự truyền tín hiệu mà máy tính sử dụng đòi hỏi một mạch điện tử hiệu quả. Máy tính điện tử đầu tiên sử dụng đèn chân khoogn nhưu các mạch điện tử và mặc dù chúng haotj động nhưng lại gặp nhiều sự cố.

Lee De Forest đã phát minh ra đèn ba cực (Tricode) năm 1906, đây là loại đèn chân không dùng trong máy tính ban đầu (xem hình 1.1). Nó gồm một âm cực (cathode) và một dương cực (Place, được cách nahu bỏi một lưới điều khiển (Grid), được treo trong một đèn chân không bằng thủy tinh. Âm cực được đốt nóng bởi một sợi tóc điện nóng đó, làm nó tỏa ra các electron bị thu hút về cực dương. Lưới điều khiển ở giữa có thể điều khiển dòng chảy electron. Bằng cách làm cho nó âm, các electron bị đầy lại phía âm cực. Làm cho nó dương, các electron bị hút về phía dương cực. Do vậy bằng cách điều khiển dòng điện của lưới mà có thể điều khiển đầu ra đóng/mở của dương cực.

Đèn chân không không hiệu quả bằng mạch chuyển (switch). Nó tiêu thụ nhiều điện và cũng tỏa ra nhiều nhiệt, một vấn đề mấu chốt trong các hệ thống đầu tiên. Và bởi nhiệt mà chúng tạo ra mà đèn chân không không được tin cậy trong những hệ thống lớn hơn, nó bị hỏng khoảng sau vài giờ.

Phát minh chất bán dẫn ( transistor hay semicondutor ) là một trong những phát triển quan trọng nhất dẫn đến cuộc cách mạng máy tính cá nhân. Chất bán dẫn được phát minh đầu tiên năm 1947 và công bố năm 1984 bởi các kỹ sư phòng nghiên cứu Bell là John Bardeen và Walter Brattain. Sau đó vài tháng Bell kết hợp với William Shockley phát minh ra chất bán dẫn nối, và cả ba cùng được nhận giải Nobel vật lý năm 1956 về phát minh ra bóng bán dẫn. Bóng bán dẫn cơ bản có chức năng như mạch điện tử trạng thái rắn, được thay thế cho đèn chân không. Bóng bán dẫn nhỏ hơn và tiêu thụ năng lượng ít hơn. Một hệ thống máy tính được tạo bởi các bóng bán dẫn sẽ nhỏ hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn nhiều so với máy tính tạo bởi đèn chân không.

Sự chuyển đổi từ đèn chân không sang bóng bán dẫn mở ra hướng thu nhỏ kích thước và tiếp tục đến đến ngày hôm này. Những máy tính laptop nhỏ (hay palmtop) và thậm chí những hệ thống máy tính Tablet, đều chạy bằng pin, có nguồn sử dụng máy tính hơn hẳn những hệ thống cũ cồng kềnh và tiêu thụ lượng điện khổng lồ. Mặc dù có nhiều thiết kế khác nhau cho các bóng bán dẫn qua nhiềm năm, các bóng bán dẫn dùng trong các máy tính hiện đại đều là Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors (MOFETS) thông thường.

Các MOSFET được làm từ các lớp vật liệu được đặt trên chất nền silic. Một số lớp chứa silic với những tạp chất được thêm vào bởi một quy trình được gọi là doping hay inon bombardment, trong khi những lớp khác có silic dioxide (hoạt động như lớp cách điện), polysilic ( hoạt động như một điện cực), và kim loại để hoạt động như những dây dẫn kết nối bóng bán dẫn đến các thành phần khác. Kết cấu và cách sắp xếp của những loại silic được đặt khác nhau cho phép chúng vận hành cả hai loại lớp như một chất dẫn hay một chất cách điện, đó là lý do tại sao gọi silic là semiconductor.

Các MOSFET được xây dựng như loại NMOS hay PMOS dựa trên sự sắp xếp của lớp silic được đặt. Silic với boron được gọi là P-type (Dương tính) do nó thiếu các electron, trong khi silic với phosphorus được gọi là N-type (Âm tính) do nó vượt qua số electron tự do. Các MOSFET có ba kết nối, được gọi là nguồn (source), cổng (gate) và đường dẫn (drain). Một bóng bán dẫn NMOS được thực hiện bằng cách dùng silic N-type cho nguồn và đường dẫn, với silic P-type được đặt giữa (xem hình 1.2). CỔng được định vị trên silic P-type, tách rời với nguồn và đường dẫn, và được tác rời silic P-type bởi một lớp silic dioxide cách điện. Thông thường không có luồng điện giữa silic N-type và silic P-type, do vậy chỉ ngăn ngừa luồng electron giữa nguồn và đường dẫn. Khi một điện áp dương được đặt tại cổng, điện cực cổng tạo ra một trường thu hút các electron đến silic P-type giữa nguồn và đường dẫn, do vậy sự thay đổi mã vùng hoạt động như thế nó là silic N-type, tạo ra một đường dẫn cho dòng điện theo dòng và “bật” bóng bán dẫn.

Một bóng bán dẫn PMOS vận hành tương tự nhưng theo kiểu ngược lại, Silic P-type được dùng cho nguồn và đường dẫn, với silic N-type được định vị giữa chúng. Khi điện áp âm được đặt tại cổng, điện cực cổng tạo ra một trường đẩy lùi các electron từ silic N-type giữa nguồn và đường dẫn, do có sự thay đổi mà vùng hoạt động như thế nó là silic P-type và tạo ra một đường dẫn cho dòng điện theo dòng và “bật” bóng bán dẫn. Khi cả hai bóng bán dẫn ảnh hưởng trường NMOS và PMOS được kết hợp trong một sự sắp xếp bổ sung cho nhau, nguồn được dùng chỉ khi các bóng dẫn này đang chuyển đổi tạo ra các thiết kế mạch điện nguồn thấp, rất dày đặc. Do điều này, thực sự tất cả các bộ xử lý hiện đại được thiết kế dùng công nghệ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). So sánh với đèn chân không và bóng bán dẫn thì hiệu quả hơn như một công tác và có thể thu nhỏ kích thước đến mức độ cực nhỏ. Từ khi bóng bán dẫn được phát minh đầu tiên, các kỹ sư đã cố gắng làm cho nó càng lúc càng nhỏ hơn. Năm 2003, các nhà nghiên cứu NEC đưa ra công khai một bóng bán dẫn chỉ 5 nanometer (hàng tỷ của một mét ) về kích cỡ. Công nghệ khác, như là Graphene và những đèn chân không cực nhỏ carbon đang được khám phá để sản xuất ra những bóng bán dẫn thậm chí còn nhỏ hơn, hạ xuống mức độ phân tử hay nguyên tử, Năm 2008, các nhà nghiên cứu British tuyên bố công khai một bóng bán dẫn trên cơ số Graphene chỉ dày bằng một nguyên tử và dài bằng 10 nguyên tử (1nm), do vậy mở đường cho những con chip tương lai thậm chí còn dầy đặc hơn có thể với những thiết kế trên cơ sở silic.

Thế hệ máy tính thứ ba hiện đại sử dụng mạch tích hợp thay vì các bóng dẫn riêng biệt. Năm 1958 và 1959, Jack Kiby tại Texas Instruments và Robert Noyce tại Fairchild được công nhận phát minh ra mạch tích hợp (IC – Integrated circuit). Một IC là một mạch bán dẫn chứa hơn một thành phần trên một nền (hay chất liệu nền), thường được kết nối không cần các dây dẫn kim loại. Loại IC nguyên mẫu đầu tiên được làm bỏi Kilby năm 1958 chỉ có một bóng bấn dẫn, vài điệ trở và một bóng điện trên miếng germanium rời, có tính năng “các dây dẫn cơ động” vàng ròng để kết nối chúng. Tuy nhiên, do các dây dẫn cơ động phải được gắn riêng biệt, loại thiết kế này không thực dụng để sản xuất. Noyce phát minh ra thiết kế IC “planar” năm 1959, tất cả các thành phần được khuếch tán hay khắc trên nền silic, bao gồm một lớp kim loại nhôm (aluminum) kết nối. IC planar đầu tiên được làm năm 1960 bởi Fairchild, bao gồm một mạch lật với bốn bóng bán dẫn, năm điện trở trên một khuôn hình tròn chỉ khoảng 20mm2 về kích cỡ. Bằng sự so sánh, bộ xử lý Intel Cỏe i7 4 nhân kết hợp với 731 triệu bóng bán dẫn (và vô số thành phần khác) trên một khuôn đơn 263mm2!

Thế hệ thứ tư của máy tính hiện đại bao gồm những thành phần này kết hợp với những bộ vi xử lý trong những thiết kế của chúng. Tất nhiên bộ phận của thế hệ máy tính thứ tư là máy tính cá nhân có khả năng được tạo thành từ bộ vi xử lý và bộ nhớ giá thấp.

Năm 1973, một số bộ lắp ráp máy tính nhỏ (microcomputer kit) đầu tiên trên nền tảng chip 8008 được phát triển. Những bộ lắp ráp này nhỏ hơn những công cụ trưng bày và không làm gì nhiều ngoài những ánh sáng chớp. Vào tháng 4 năm 1974, Intel giới thiệu bộ vi xử lý 8080, nhanh hơn gấp 10 lần chip 8080 trước đó và định địa chỉ 64KB bộ nhớ. Đây là bước đột phá mà công nghiệp máy tính cá nhân đang chờ đợi.

Một công ty được gọi là MITS giới thiệu bộ lắp ráp Altair qua một bài báo trong số báo tháng 1 năm 1975 của tạp chí Popular Electronics. Altair được coi như máy tính cá nhân đầu tiên, bao gồm một bộ xử lý 8080, một nguồn cung cấp, một bảng trước với một số lớn ánh sáng đèn, và 256 byte (không phải là kilobyte) bộ nhớ. Bộ này được bán $395 và phải được lắp ráp. Lắp ráp trở lại nghĩa là bạn dùng mỏ hàn để hoàn tất những bo mạch – không giống như ngày nay, bạn có thể lắp ráp một hệ thống gồm những thành phần được làm sẵn bằng một cái tua-vít.

Altair bao gồm một bus hệ thống kiến trúc mở được gọi là bus S-100 do nó có 100 chân cho mỗi Slot. Kiến trúc mở có nghĩa là bất kỳ ai đều có thể phát triển các bo để vừa trong những Slot này và tiếp xúc với hệ thống. Phần thêm đa dạng này và các thiết bị ngoại vi từ nhiều công ty sản xuất linh kiện phụ tùng.

Bộ xử lý mới truyền cảm hứng cho những công ty phần mềm viết các chương trình, bao gồm hệ điều hành CP/M (control program for microprocessors) và phiên bản đầu tiên của ngôn ngữ lập trình Microsoft BASIC (Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code).

IBM giới thiệu cái được gọi là máy tính cá nhân đầu tiên của họ năm 1975. Model 5100 có 16KB bộ nhớ, một màn hình 16 dòng gần 64 ký tự dựng sẵn, một bộ biên dịch ngôn ngữ BASIC có sẵn và một ổ đĩa bằng hộp DC-300 dựng sẵn cho lưu trữ. Giá của hệ thống %8.975 đặt nó ngoài thị trường máy tính cá nhân chủ đạo được chi phối bởi những người thí nghiệm (xem như là các hacker) người xây dựng những bộ lắp ráp giá rẻ ($500 hay đại loại) như một sở thích riêng. Hiển nhiên là, hệ thống IBM không cạnh tranh với thị trường giá thấp và cũng không bán vì sự cạnh tranh. Model 5100 đã thành công với 5110 và 5120 trước khi IBM giới thiệu cái mà chúng ta biết như máy tính cá nhân IBM (Model 5150). Mặc dù dãy 5100 đi cùng máy tính IBM, những hệ thống cũ hơn và máy tính IBM 5150 không có gì chung. Máy tính mà IBM sản xuất ra rất gần với IBM System/23 DataMasster, một hệ thống máy tính văn phòng được giới thiệu năm 1980. Thực tế, nhiều kỹ sư phát triển máy tính IBM trước kia đã làm việc với DataMaster.

Năm 1976, một công ty mới tên Apple Computer giới thiệu Apple I, đầu tiên bán với giá $666.66. Giá bán là một số tùy hứng được người đồng sáng lập của Apple, Steve Jobs đưa ra. Hệ thống này gồm có một bo mạch chủ được bắt ốc vào một miếng gỗ gán; thùng máy và bộ nguồn không bao gồm. Chỉ một vài máy tính được chế tạo và có thông tin chúng được bán cho những nhà sưu tầm giá nhiều hớn $20.000. Apple II, được giới thiệu năm 1977, giuwps thiết lập tiêu chuẩn cho gần như tất cả máy vi tính nhỏ quan trọng noi theo, kể cả máy tính IBM.


Thế giới máy vi tính bị chi phối bởi hai loại hệ thống máy tính năm 1980. Một loại, Apple II, đòi hỏi một nhóm người dùng ủng hộ trung thành và một cơ sở phần mềm vĩ đại đang phát triển với tốc độ tuyệt vời. Loại kia, các hệ thống CP/M, không bao gồm hệ thống đơn mà tất cả hệ thống tiến triển từ MITS Altair. Những hệ thống này tương thích với hệ thống khác và được nhận biết bởi sự sử dụng hệ điều hành CP/M và những Slot mở rộng, theo tiêu chuẩn S-100. Tất cả hệ thống này được xây dựng bởi nhiều công ty và được bán dưới nhiều tên. ĐỐi với phần lớn, tuy vậy, những hệ thống này dùng chung phần mềm và phần cứng cắm vào. Thật thú vị để nhận thấy không cái nào trong những hệ thống này là tương thích PC hay tương thích Macintosh, hai tiêu chuẩn chủ yếu trong vị trị ngày nay.

Một đối thủ cạnh tranh mới tầm cỡ có khả năng thấy rằng để thành công, máy tính cá nhân cần một kiến trúc mở, những Slot mở rộng, một thiết kế làm từ nhiều bộ phận rời nhau, và sự hỗ trợ mạnh mẽ từ các công ty phần cứng và phần mêm hơn là nhà sản xuất hệ thống ban đầu. Đối thủ cạnh tranh này hóa ra là IBM, điều khá ngạc nhiên tại thời điểm là do IBM không nổi tiếng về các hệ thống với những thuộc tính kiến trúc mở này. IBM, về thực chất, khá giống như Apple lúc đầu, trong khi mọi người trông chờ IBM sẽ như Apple. Kiến trúc mở của máy tính IBM và kiến trúc đóng của Macintosh gây ra một sự thay đổi hoàn toàn trong ngành công nghiệp.

Cuối năm 1980, IBM quyết định cạnh tranh thực sự trong thị trường máy tính cá nhân giá thấp đang phát triển nhanh chóng. Công ty thành lập Entry Systems Division tại Boca Raton, Florica để phát triển hệ thống mới. Bộ phận này cố ý được đặt ở xa cơ quan đầu não chính của IBM tại New York, hay bất kỳ những thuận lợi IBM khác, vì vậy nó hoạt động độc lập như đơn vị riêng biệt. Nhóm nhỏ này có 12 kỹ sư và nhà thiết kế đặt dưới quyền của Don Estridge và được giao nhiệm vụ phát triển máy tính thực sự đầu tiên của IBM. (IBM xem hệ thống 5100, được phát triển năm 1975, là thiết bị đầu cuối được lập trình thông minh hơn một máy tính chính cống, mặc dù nó thực sự là một máy tính). Gần như tất cả kỹ sư này đến với bộ phận mới từ dự án System/23 DataMaster, là một hệ thống máy tính văn phòng nhỏ được giới thiệu năm 1980 và là vật tiền nhiệm trực tiếp của máy tính IBM. Phần nhiều thiết kế máy tính bị ảnh hưởng bởi thiết kế DataMaster. Trong thiết kế bộ phận rời của DataMaster, màn hình và bàn phím được tích hợp thành một bộ phận. Cũng vì những tính năng bị hạn chế, chúng trở thành những bộ phận rời trong máy tính, mặc dù bản thiết kế bán phím máy tính và các thiết kế điện được sao chép từ DataMaster. Rất nhiều phần khác của hệ thống máy tính IBM cũng được sao chép từ DataMaster, bao gồm cả bus mở rộng (hay những Slot vào/ra), bao gồm không chỉ cùng bộ đầu nối 62 chân vật lý, mà còn những đặc tính kỹ thuật chân đồng nhất. Sự sao chép thiết kế bus là có thể bởi vì máy tính sử dụng cùng những bộ điều khiển ngắt như DataMasster và một bộ điều khiển truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA:direct memory access) tương tự. Cũng vậy, những card mở rộng được thiết kế sẵn cho DataMaster có thể dễ dàng thiết kế lại để hoạt động trên máy tính.

DataMaster dùng bộ xử lý Intel 8085, có giới hạn địa chỉ 64KB và một bus dữ liệu trong và ngoài 8 bit. Sự sắp xếp này thúc đẩy đội thiết kế máy tính dùng bộ xử lý Intek 8088, cho giới hạn địa chỉ bộ nhớ lớn hơn (2MB) và một bus dữ liệu trong 16 bit, nhưng chỉ một bus dữ liệu ngoài 8 bit. Bus dữ liệu ngoài 8 bit và bộ tập lệnh tương tự cho phép 8088 dễ dàng được tiếp xúc các thiết kế DataMaster.

Trong một năm IBM xây dựng hệ thống của họ từ ý tưởng đến sự giao nhận các hệ thống chức năng bằng cách sử dụng các thiết kế hiện có và mua càng nhiều bộ phận càng tốt từ các nhà sản xuất bên ngoài. Entry Systems Division được phép tự trị khác các bộ phận khác của IBM và có thể nhận các nguồn từ bên ngoài của công tym hơn là phải thông qua các thủ tục quan liêu đòi hỏi sử dụng có hạn chế các tài nguyên của IBM. IBM ký hợp đồng các ngôn ngữ và hệ điều hành của PC với một công ty nhỏ tên là Microsoft. Quyết định đó là nhân tố đặt Microsoft trở thành gã khổng lồ trong lĩnh vưc phần mềm.

Vào 12 tháng 8 năm 1981, một tiêu chuẩn mới được thiết lập trong ngành công nghiệp máy tính nhỏ với sự phát triển của máy tính cá nhân IBM. Kể từ đó, hàng trăm trong hàng triệu các hệ thống tương thích máy tính đã được bán, khi máy tính đầu tiên được phát triển thành một hệ máy tính và thiết bị ngoại vi khổng lồ. Nhiều phần mềm đã được viết cho gia đình máy tính này hơn là các hệ thống khác trên thị trường.

Trong gần 30 năm kể từ khi máy tính cá nhân IBM đầu tiên được giới thiệu, nhiều thay đổi đã diễn ra. Máy tính tương thích IBM, cho ví dụ, phát triển từ một hệ thống 4.77MHz 8088 thành 3GHz (3.000MHz) hay các hệ thống Cỏe i7 nhanh hơn – khoảng 100.000 lần hay nhanh hơn máy tính IBM đầu tiên (tốc độ xử lý thực tế, không chỉ là xung). PC đầu tiên chỉ có một hay hai ổ đĩa mềm một mặt lưu trữ mỗi ổ 160 KB sử dụng DOS 1.0, trong khi đó các hệ thống mới có vài terabyte (hàng tỷ bety) hoặc nhiều hơn trong dung lượng ổ cứng.

Quy luật chung trong ngành công nghiệp máy tính (gọi là định luật Moore, đầu tiên được đặt ra bởi người đồng sáng lập Intel – Gordon Moore) là mỗi năm rưỡi đến 2 năm tốc độ bộ xử lý và dung lượng lưu trữ đĩa có sẵn sẽ tăng gấp đôi, một sự trao đổi lẫn nhau. Kể từ khi bắt đầu của ngành công nghiệp PC, khuôn mẫu này được duy trì ổn định, nếu có thể, dường như là tăng tốc.

Thêm vào hiệu suất và dung lượng lưu trữ, sự thay đổi chính khác từ khi máy tính cá nhân IBM đầu tiên được giới thiệu là IBM không phải chỉ là nhà sản xuất các hệ thống tương thích PC. IBM tạo ra tiêu chuẩn tương thích PC, tất nhiên, nhưng ngày nay họ không còn thiết lập những tiêu chuẩn cho hệ thống mà họ đã chế tạo. Những tiêu chuẩn mới trong ngành công nghiệp PC luôn được phát triển bởi các công ty và các tổ chức khác IBM.

Ngày nay, Intel, Microsoft và AMD là những công ty chịu trách nhiệm chính cho sự phát triển và mở rộng các tiêu chuẩn của phần chứng và phần mềm PC. Một số người còn thậm chí gọi là các PC là các hệ thống “Wintel” công nhận thế thống trị của hai công ty đầu tiên. Mặc dù ban đầu AMD sản xuất các bộ xử lý Intel trong sự cho phép, và sau đó sản xuất ra các bản sao chi phí thấp, tương thích chân cắm (pin) đối với bộ xử lý Intel 486 và Pentium (AMD 486, K5/K6), bắt đầu với Athlon, AMD đã tạo ra các bộ xử riêng biệt hoàn toàn cạnh tranh tương xứng với mô hình hiện đại của Intel. Trong những năm gần đây, việc giới thiệu các tiêu chuẩn phần cứng như là bus kết nối thành phần ngoại vi (PCI: Peripheral Component chuẩn phần cứng như là bus kết nối thành phần ngoại vi (PCI: Peripheral Component Interconnect), bus công tăng tốc đồ họa (AGP: Accelerated Graphics Port), bus PCI Express, bo mạch chủ ATX hay BTX, cũng như các giao diện socket, Slot bộ xử lý cho biết Intel đang đẩy manhj thiết kế PC ngày nay. Khả năng của Intel về thiết kế và sản xuất các chipset bo mạch chủ cũng như các bo mạch chủ hoàn chỉnh cho phép các hệ thống dựa trên bộ xử lý của Intel trước tiên chấp nhận các kiến trúc bus, bộ nhớ mới hơn và cũng như các hệ số dạng hệ thống. Mặc dù trong quá khú AMD có thời điểm sản xuất các chipset cho chính các bộ xử lý của họ, việc mua lại ATI cho phép họ năng nổ nhiều hơn trên thị trường linh kiện chipset.

Các hệ thống tương thích PC đã phát triển mạnh không chỉ do các phần cứng tương thích có thể lắp ráp lại một cách dễ dàng, mà còn bởi vì hệ điều hành thông dụng nhất có sẵn không phải từ IBM mà từ bên thứ ba (Microsoft). Cốt lõi của hệ thống phần mềm là hệ thống xuất/nhập cơ bản (BIOS: basic input/outphut system) và nó cũng có sẵn từ các công ty thứ ba như AMI, Phoenix và vân vân. Tình huống này cho phép những nhà sản xuất khác được cấp phép hệ điều hành, phần mềm BIOS và bán các hệ thống tương thích chính họ, Thực tế DOS, đã mượn chức năng và giao diện người dùng từ cả hai CP/M và Unix, chắc chắn có nhiều điều để thực hiện với số lượng phần mềm có sẵn. Về sau, sự thành công của Windows, thậm chí có nhiều lý do cho các nhà phát triển phần mềm viết những chương trình cho các hệ thống tương thích PC.

Các bài viết liên quan:

- Sửa Chữa Máy Tính
- Bảo Trì Máy Tính

Một lý do mà các hệ thống Macintosh của Apple không bao giờ nếm sự thành công trên thị trường PC là Apple thường sử dụng các thiết kế phần cứng và phần mềm độc quyền mà họ không sẵn lòng cấp phép cho các công ty khác. Tính chất độc quyền này đáng tiếc đã loại bỏ Apple khỏi thị phần nhỏ nhoi 3%-5% của các máy tính cá nhân.

Một điều may mắn cho người say mê Mac là Apple chọn sử dụng bộ xử lý Intel x86 và kiến trúc PC trong năm 2006, dẫn đến sự thực thi và sự chuẩn hóa được cải tiến bộ rõ rệt khi so sánh với những hệ thống Mac không tương thích PC trước đó. Mặc dù Apple thất bại để chấp nhận nhiều hệ số dạng phần tiêu chuẩn công nghiệp được dùng trong các PC (biểu hiện các thành phần chính như là các bo mạch chủ không thể thay thế), máy Mac trên nền PC từ quan điểm phần cứng, dùng cùng bộ xử lý, chipset, bộ nhớ, các bus,và các kiến trúc hệ thống khác mà các PC đang dùng nhiều năm. Có người hỏi tôi “Có cuốn sách nào giống cuốn “Nâng cấp và Sửa chữa máy tính bao gồm cả Mac?” Vâng, từ 2006 các Mac thực chất đã trở thành PC, chúng hiện nay được mặc định bao gồm trong quyển sách này! Sự chuyển tới kiến trúc dựa trên PC chắn chắn là sự chuyển dịch thông minh nhất mà Apple đã thực hiện trong vài năm – ngoài việc làm giảm chi phí thành phần của Apple, còn cho phép các Mac cuối cùng thể hiện ngang tầm với các PC.

Apple có thể thậm chí trở thành một đối thử thực sự trong vũ đài hệ điều hành (lấy thị phần từ Microsoft) nếu công ty chỉ bán hệ điều hành của chính họ trong phiên bản mở khóa chạy trên các PC không phải Apple. Không may cho đến hiện nay, mặc dù hệ điều hành OS X của Apple được thiết kế để chạy trên phần cứng PC, nó bị mã hóa để kiểm tra chip bảo mật chỉ có trên các bo mạch chủ Apple. Có nhiều cách thực hiện việc kiểm tra này (xem Osx86projeact.org), nhưng chúng không được Apple hỗ trợ.

Apple chuyển tới kiến trúc dựa trên PC là thêm một minh chứng cho thấy PC trở thành thông dụng như thế nào. Sau gần 30 năm PC tiếp tục phát triển mạnh và thịnh vượng. Với sự hỗ trợ công nghiệp ảnh hưởng sâu rông và một kiến trúc tiến triển không ngừng, tôi nói nó là một khả năng an toàn mà các hệ thống tương thích PC sẽ tiếp tục chi phối thị trường máy tính cá nhân trong tương lai dự đoán trước.