1.2.2 微型计算机的发展
在计算机的飞速发展过程中，20世纪70年代出现了微型计算机。微型计算机开发的先驱是两个年青的工程师，美国英特尔（Intel）公司的霍夫（Hoff）和意大利的弗金（Fagin）。霍夫首先提出了可编程通用计算机的设想，即把计算机的全部电路制作在4个集成电路芯片上。这个设想首先由弗金实现，他在4.2mm×3.2mm的硅片上集成了2250个晶体管构成中央处理器，即4位微处理器Intel 4004，再加上一片随机存储器、一片只读存储器和一片寄存器，通过总线连接就构成了一台4位微型电子计算机。
凡由集成电路构成的中央处理器（Central Processing Unit，CPU），人们习惯上称为微处理器（Micro Processor）。由不同规模的集成电路构成的微处理器，形成了微型计算机的几个发展阶段。从1971年世界上出现第一个4位的微处理器Intel 4004算起，至今微型计算机的发展经历了6个阶段。
1.第一代微型计算机
第一代微型计算机是以4位微处理器和早期的8位微处理器为核心的微型计算机。4位微处理器的典型产品是Intel 4004/4040，芯片集成度为1200个晶体管/片，时钟频率为1MHz。第一代产品采用了PMOS工艺，基本指令执行时间为10～20ms，字长4位或8位，指令系统简单，速度慢。微处理器的功能不全，实用价值不大。早期的8位微处理器的典型产品是Intel 8008。
2.第二代微型计算机
1973年12月，Intel 8080的研制成功，标志着第二代微型计算机的开始。其他型号的典型微处理器产品是Intel公司的Intel 8085、Motorola公司的M6800，以及Zilog公司的Z80等，它们都是8位微处理器，集成度为4000～7000个晶体管/片，时钟频率为4MHz。其特点是采用了NMOS工艺，集成度比第一代产品提高了一倍，基本指令执行时间为1～2ms。
1976—1977年，高档8位微处理器以Z80和Intel 8085为代表，使运算速度和集成度又提高了一倍，已具有典型的计算机体系结构及中断、直接内存存取（Direct Memory Access，DMA）等控制功能，指令系统比较完善。它们所构成的微型计算机的功能显著增强，最著名的是Apple公司的Apple Ⅱ，软件可以使用高级语言，进行交互式会话操作，此后微型计算机的发展开始进入全盛时期。
3.第三代微型计算机
1978年，Intel公司推出第三代微处理器代表产品Intel 8086，集成度为29000个晶体管/片。1979年又推出了Intel 8088，同年Zilog公司推出了Z8000，集成度为17500个晶体管/片。这些微处理器都是16位微处理器，采用HMOS工艺，基本指令执行时间为0.5ms，各方面的性能比第二代又提高了一个数量级。由它们构成的微型计算机具有丰富的指令系统，采用多级中断、多重寻址方式、段式寄存器结构，并且配有强有力的系统软件。
1982年，Intel公司在8086的基础上又推出了性能更为优越的80286，集成度为13.4万个晶体管/片。其内部和外部数据总线均为16位，地址总线为24位。由Intel公司微处理器构成的微型计算机首次采用了虚拟内存的概念。Intel 80286微处理器芯片的问世，使20世纪80年代后期286微型计算机风靡全球。
4.第四代微型计算机
1985年10月，Intel公司推出了32位字长的微处理器Intel 80386，标志着第四代微型计算机的开始。80386芯片内集成了27.5万个晶体管/片，其内部、外部数据总线和地址总线均为32位，随着内存芯片制造技术的发展和成本的下降，内存容量已达到16MB和32MB。1989年，研制出的80486，集成度为120万个晶体管/片，把80386的浮点运算处理器和8KB的高速缓存（Cache）集成到一个芯片，并支持二级Cache，极大地提高了内存访问的速度。用该微处理器构成的微型计算机的功能和运算速度完全可以与20世纪70年代的大中型计算机相匹敌。
5.第五代微型计算机
1993年，Intel公司推出了更新的微处理器芯片Pentium，中文名为“奔腾”，Pentium微处理器芯片内集成了310万个晶体管/片。随后Intel公司又陆续推出了Classic Pentium（经典奔腾）、Pentium Pro（高能奔腾）、Pentium MMX（多能奔腾，1997年初）、Pentium Ⅱ（奔腾二代，1997年5月）、Pentium Ⅲ（奔腾三代，1999年）和Pentium 4（奔腾第四代产品，2001年）的微型计算机。在Intel公司各阶段推出微处理器的同时，各国厂家也相继推出与奔腾微处理器结构和性能相近的微型计算机。
6.第六代微型计算机
2004年，AMD公司推出了64位芯片Athlon 64，2005年初Intel公司推出了64位奔腾系列芯片。2005年4月，英特尔公司第一款双核处理器平台产品的问世，标志着一个新时代来临。所谓双核和多核处理器设计用于在一枚处理器中集成两个或多个完整执行内核，以支持同时管理多项活动。2006年，Intel公司推出了酷睿系列的64位双核微处理器Core 2，AMD公司也相继推出了64位双核微处理器，之后Intel和AMD公司又相继推出了四核的处理器。2008年11月，Intel公司推出了第一代智能酷睿Core i系列，Core i系列是具有革命性的全新一代PC处理器，其性能相较之前的产品提升了20％～30％。2012年，Intel发布22nm工艺和第三代处理器，使用22nm工艺的处理器其功率普遍小于77W，使得处理器的散热需求大幅下降，提升了大规模数据运算的可靠性，并降低了散热功耗。以Core i7-3770处理器为例，处理器具备了睿频功能，即在运算负载较大的环境下，自动提升处理器主频，从而加速完成运算。在运算完成时，又可以及时降低主频，从而降低计算机功耗。2014年，Intel首发桌面级8核心16线程处理器，Core i7-5960X处理器是第一款基于22nm工艺的8核心桌面级处理器，拥有高达20MB的三级缓存，主频达到3.5GHz，功率为140W。此处理器的处理能力超群，浮点数计算能力是普通办公计算机的10倍以上。2015年是微电子的新时代——14nm工艺产品上市，Intel 14nm处理器第五代Core系列处理器正式登场。新处理器除了拥有更强的性能且功耗降低外，同时还支持一些全新的人机交互模式，为用户带来更好的体验。
目前，Intel已经发布的Core i7系列处理器中有4核8线程、6核12线程、8核16线程、10核20线程等几种规格。64位技术和多核技术的应用使得微型计算机进入一个新的时代，现代微型计算机的性能远远超过了早期的巨型计算机。随着近些年来微型计算机的发展异常迅速，芯片集成度不断提高，并向着重量轻、体积小、运算速度快、功能更强和更易使用的方向发展。