在计算机发展的漫长历史中，第一代计算机犹如蹒跚学步般开启了数字计算的新纪元。它不仅定义了解放前电子计算机的技术边界与应用场景标志，更在硬件架构与软件形态上为后续计算机的迭代奠定了核心基础概念。那么，究竟什么是第一代计算机？它的技术特征、代表机型与历史意义又有哪些？本文将带你走进这段始于电子管的计算史。
通常而言第一代计算机指的是1946年至约1957年间诞生的电子数字计算机。这一时期的核心技术标志是采用电子管作为逻辑运算与控制的核心元件而非此前的机械开关或继电器，并以数字信号为数据载体，实现了对复杂数学问题的高速计算突破。
这一阶段的划分并非绝对精确，但普遍以电子管技术的广泛应用与后续晶体管技术的兴起作为时间节点分界。从ENIAC（世界首台通用电子数字计算机）的诞生到UNIVAC I（首台商用电子计算机模型机）的推广落地均属于这一时期。
作为第一代计算机最显著的技术特征，电子管的应用直接决定了其硬件形态与运行特性电子管计算机时期，每台机器都由数千甚至上万个电子管组成基本电路单元
• 硬件局限：电子管具有体积庞大（单个电子管直径可达厘米级，一台ENIAC需约1.8万个电子管）、功耗极高（ENIAC功率达匹）及寿命短暂（平均数百小时需更换）等问题，导致第一代计算机普遍体型庞大（ENIAC占地约合170平方米相当于2间教室）、稳定性差且维护成本高昂。
• 运算性能：尽管局限显著，第一代计算机相比此前的机电式计算机仍实现了质的飞跃。以ENIAC为例每秒可完成约加法运算较当时机电计算器提升近百倍，UNIVAC I则将运算速度优化至每秒约1000次运算虽仍远低于现代计算机，但已能满足大规模科学计算与商业数据处理的基础需求。
第一代计算机的软件系统尚处于萌芽阶段程序设计完全依赖硬件特性尚未形成标准化的软件体系与开发工具
• 机器语言：程序直接以二进制指令（0与1组成的数据串）编写，需手动设置开关或插入接线板完成程序输入与运行，操作繁琐且易出错。
• 汇编语言：为解决机器语言难读难写的问题，开发者引入助记符（如用ADD表示加法运算）替代二进制代码，形成汇编语言。但汇编语言仍需针对具体硬件架构编写，通用性差，且需人工进行指令到机器码转换
• 存储程序概念：尽管ENIAC等早期机型未完全实现“存储程序”（需手动接线加载程序），但1945年冯·诺依曼提出的“存储程序”理论为后续计算机架构奠定基础将程序与数据共同存储在存储器中使计算机具备自动执行指令的能力，这一理念成为第一代计算机向第二代演进的关键理论支撑
第一代计算机时期诞生了多台具有标志性意义的机型，其中最具代表性的包括：
• ENIAC（电子数字积分计算机）：1946年由美国宾夕法尼亚大学研制，是世界上第一台通用电子数字计算机。其主要用于二战期间弹道轨迹计算，重达30吨，使用约万个电子管，虽运算速度仅为每秒5000次加法，但首次实现了“通用可编程”的计算机概念，被公认为第一代计算机的起点。
• UNIVAC I（通用自动计算机）：1951年由雷明顿·兰德公司推出，是世界上第一台商用电子计算机。它采用了更成熟的电子管技术与存储程序架构，被美国人口普查局采购用于1950年人口普查工作，不仅首次实现了数据处理的商业化应用，还通过电视直播展示了其预测选举结果的能力，成为计算机从军事领域走向民用市场的标志。
第一代计算机虽存在技术上的明显局限（如体积庞大、能耗高、可靠性差等），但其历史意义深远而不可替代：
• 技术奠基：首次将电子技术应用于计算领域确立了数字计算机的基本硬件架构（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备）为后续第二代晶体管计算机、第三代集成电路计算机乃至第四代大规模集成电路计算机的发展提供了技术原型。
• 应用突破：从科学计算（如弹道计算、核物理模拟）到商业数据处理（如人口普查、企业统计），第一代计算机打破了此前机械计算机处理能力的瓶颈，验证了电子计算机在社会生产与科学研究中的实用价值。
• 理论启蒙：以冯·诺依曼理论为代表的存储程序概念、图灵机理论的实践验证，共同构建了现代计算机科学的理论基础，推动了数学、逻辑学与工程学的交叉融合。
尽管第一代计算机已成为历史博物馆中的展品，但其开创的“数字计算”范式至今仍深刻影响着我们的生活。从ENIAC的30吨钢铁巨兽到如今的轻薄笔记本，计算技术的每一次飞跃都离不开对第一代计算机探索精神的继承与突破。理解第一代计算机，正是理解整个信息时代如何从“电子管的微光”走向“数字文明的璀璨”。