1. Tietokoneiden luokittelua
Ensimmäiset yritykset tietokoneen rakentamiseksi aloitti Konrad Zuse 1931 binäärilaskimilla. Matemaattisen mallin tietokoneelle loi englantilainen matemaatikko Charles Babbagea, 1830luvulla. Ensimmäisen toimivan binäärilaskimen valmisti George R. Stibliz Bellin laboratoriossa 1939. Samana vuonna valmistui myös ensimmäinen ABCputkitietokone, John Vincent Atanasoffin toimesta. Koska Atanasoff ei hakenut patenttia tietokoneelleen, niin pitkään ensimmäisenä putkitietokoneena pidettiin ENIACtietokonetta, jonka suunnittelivat ja rakensivat vasta vuonna 1946 John W. Mauchlyn ja J. Presper Eckertin.
Tätä ennen, vuonna 1943 valmistunut Alan Turingin Colossus, ensimmäinen sähkömekaaninen tietokone, ratkaisi saksalaisten salakirjoitettuja viestejä toisessa maailmansodassa. Myös ENIACtietokoneen käyttötarkoitus oli sotilaallinen, sillä nimitäin laskettiin ballistisia lentoratoja.
John von Neumanin tietokone valmistui vuonna 1948. Tietokone oli ensimmäinen, jossa ohjelmat ja käsiteltävät tiedot tallennettiin koneen muistiin. Ensimmäistä kertaa tehtiin ero laitteiden ja ohjelmien välillä. Nykyäänkin puhutaan von Neumanin tietokoneesta kun tarkoitetaan ohjelmoitavaa tietokonetta. Vuoden 1948 jälkeen voidaan sanoa, että tietokoneiden kehityksessä ei juurikaan ole tapahtunut kehitystä, vain vanhojen keksintöjen parantamista ja soveltamista.
 
Kuva 1: Craysupertietokone
Mikrotietokoneiden vallankumous alkoi vuonna 1981, jolloin ensimmäinen mikroprosessori keksittiin.
Tietokoneita voidaan jakaa erilaisiin luokkiin esimerkiksi laskentatehon, käyttöjärjestelmän, käyttötarkoituksen tai prosessorityypin perusteella. Seuraavassa koneet on jaettu käyttötarkoituksen mukaan.
 
1.1. Supertietokoneet
Supertietokoneita käytetään lähinnä tieteellisessä työssä, jossa vaaditaan suurta nopeutta matemaattisten tehtävien ratkaisemiseksi. Esimerkiksi sääennustukset tehdään nopeilla supertietokoneilla.
Ensimmäinen kaupallinen supertietokone valmistui vuonna 1976 amerikkalaisen Seymour Crayn johdolla. Laitteessa oli 200000 integroitua piiriä. Cray 1 nimetty kone pystyi suorittamaan 150 miljoonaa laskutoimitusta sekunnissa. Muita Crayn valmistamia supertietokoneita ovat Cray XMP (1982), Cray II (1986), Cray YMP (1988). Cray YMP maksaa 20 miljoonaa dollaria ja pystyy kahteen miljardiin laskutoimitukseen sekunnissa.
Muita supertietokoneita ovat mm. optinen tietokone (1990), suprajohdintietokone (1990) ja Riscsupertietokone (1992).
Suomessa olevat supertietokoneet Cray T3E ja SGI Orgin 2000 on sijoitettu kansallisen supertietokonekeskuksen CSC:n Espoon Otaniemeen. CSC on opetusministeriön omistama korkeakoulujen palveluyksikkö, joka tarjoaa tutkijoille asiantuntija, tietoverkko ja suurteholaskennan palveluja.
1.2. Minitietokoneet
Supertietokoneita pienempiä olivat minitietokoneet, mutta nykyään niihin ei juuri törmää. Erotuksena mikrotietokoneisiin minitietokoneissa oli enemmän muistia, kovalevytilaa ja nopeutta. Laskentateholtaan ne ovat kuitenkin nykyään parhaiden mikrotietokoneiden tasoa. Minitietokoneet ovat perinteisesti olleet useamman käyttäjän koneita, mutta myös tämä rajaaita on kaatunut.
1.3. Mikrotietokoneet
Mikrotietokoneet ovat saaneet nimensä koosta eli ne mahtuvat työpöydälle, kun taas supertietokoneet saattavat vaatia useita huoneita mahtuakseen. Nykyään myös supertietokoneet ovat pienentyneet kooltaan. Mikrotietokoneita on lukuisia erilaisia ja niitä luokitellaan niiden sisältämän prosessorin perusteella.
 
1.3.1. Altair 8800
Useat henkilöt kiistelevät siitä, kenelle kuuluu kunnia ensimmäisen mikrotietokoneen keksimisestä. Monet ovat sitä mieltä, että kunnia kuuluu vuonna 1974 keksitylle Altair 8800 mikrotietokoneelle. Konetta valmisti MITSniminen yritys, jonka oli perustanut H. Edward Roberts.
Koneen suureen suosioon vaikutti se, että jokainen jolla oli 397 ylimääräistä dollaria saattoi hankkia koneen rakennussarjan omakseen. Tämä tapahtui aikana, jolloin tietokoneet olivat isoja ja kalliita ja kaukana asiantuntijoiden käytettävissä.
Altair näytti päälle päin hyvin erilaiselta kuin nykyiset mikrotietokoneet. Siinä ei ollut näppäimistöä eikä monitori, vaan 25 kytkintä, joita kääntämällä sen saattoi ohjelmoida binäärimuodossa. Tulokset piti lukea Altairin etupaneelista syttyvien ja sammuvien lamppujen välityksellä. Lisäksi Altairin muistin koko oli vain 256 bittiä.
1.3.2. IBM 5100
Markkinoille 6.9.1975 tuodussa IBM 5100:ssa oli yksissä kuorissa näppäimistö, pieni 16 rivin ja 64 merkin näyttö, 16 kilotavun RAMmuisti, 204 kilotavun massamuisti (kasettinauhuri) ja yksi kahdesta vaihtoehtoisesta kielestä BASIC tai APL. Se käytti Intelin 8088mikroprosessoria. Hinta oli 8975 dollaria.
1.3.3. Apple II
Ensimmäiset Apple tietokoneet olivat myynnissä toukokuussa 1977. Apple II oli parannettu versio Apple I, jota myytiin vain tutulta tutulle. Applen mikrotietokoneissa ei käytetty Intelin suoritinta, vaan Motorolan. Näin ollen Applen tietokoneiden ohjelmat eivät toimi PC:ssä. Apple II oli Steve Jobsin ja Steven Wozniakin ensimmäinen varsinainen kaupallinen tuote.
1.3.4. IBM PC
 
Kuva 3: IBM PC
Maailman suurin tietokonevalmistaja IBM ilmoitti 12.8.1981 astuvansa mikrotietokoneiden markkinoille. Merkittävää tässä oli se, että IBM PC loi mikrotietokoneiden sekavaan maailmaan standardin, johon lukuisat muut valmistajat ovat sitoutuneet. Vielä nykyäänkin puhutaan ns. IBMyhteensopivuudesta. Englannin kielestä ilmauksesta personal computer on arkikäyttöön yleistynyt termi pc, jolla tarkoitetaan juuri näitä (IBM) pcyhteensopivia mikrotietokoneita. Yhtyeensopivuus tarkoittaa prosessoreiden yhtyeensopivuutta. Kaikissa mikroissa on ns. 8086pohjaiset prosessorit.
Toinen merkittävä seikka oli se, että tietokoneiden valmistus tuli mahdolliseksi myös muille kuin suurille yrityksille. Syntyi joukko enemmän tai vähemmän tarkasti esikuvaansa jäljitteleviä PCklooneja. Toisin sanoen jokainen, jolla oli vapaata tilaa autotallissa saattoi ryhtyä tietokonevalmistajaksi. 
Lisäksi kolmas, ehkä kaikkein merkittävin seikka oli se, että IBM pyysi Microsoftin omistajaa Bill Gatesia suunnittelemaan käyttöjärjestelmän IBM PC tietokoneeseensa. Käyttöjärjestelmä sai nimen MSDOS.
Huomaa kuvassa, että koneessa on kaksi levykeasemaa. Tällöin saatettiin toiseen levyasemaan panna käynnistyslevyke ja toiseen ohjelmalevyke. Tämä sen lisäksi, että se oli kätevää, mahdollisti kooltaan suurempia tiedostoja ja ohjelmia. Tietokoneen oli suunnitellut Philip Estridgen johtama nuorten insinöörien ryhmä.
1.3.5. Applen Lisatietokone
 
Kuva 4: IBM XT
Tammikuussa 1983 valmistunut Lisa, oli ensimmäinen graafisella käyttöliittymällä varustettu mikrotietokone. Kone oli teknisesti aikaansa edellä, mutta liian hidas ja kallis ollakseen myyntimenestys.
1.3.6. IBM XT
Vuonna 1983 julkaistu IBM:n uusi mikromalli sai nimekseen IBMXT. XTmikroissa erotuksena PCmikroon oli se, että siinä oli sisäänrakennettu 10 Mt:n kiintolevy. Prosessorina XTmikroissa oli joko 8088 tai 8086.
1.3.7. IBM AT, ensimmäinen 286mikro
 
Kuva 5: IBM AT
Vuonna 1984 markkinoille tuotu IBMAT poikkesi edellisistä malleista prosessoriltaan, joka oli Intelin vuonna 1982 valmistama uusi prosessori 80286. Samalla kovalevyä oli kasvatettu 20 megatavuun. 286prosessori sisälsi kaksi merkittävää parannusta: 16bittisen väylän ja noin 20 MHz paikkeille yltävän valmistustekniikan. Tämä mikro oli kolme kertaa nopeampi kuin alkuperäinen PCmalli. Kloonimikrot kellotettiin jopa 30 MHz paikkeille. Uuden prosessorityypin käyttöönotto lisäsi merkittävästi mikrojen käyttöaluetta.
Tällä 286prosessorilla varustettuja mikroja sanotaan myös toisen sukupolven mikrotietokoneiksi. 
1.3.8. Apple Macintosh
 
Kuva 6: Apple Macintosh
Apple Computer esitteli tammikuussa vuonna 1984 Macintoshin, aikansa omaperäisimmän tietokoneen. Sen käyttöliittymä oli graafinen, jossa osa näppäimistön toiminnoista korvattiin hiirellä. Macintoshin helppokäyttöisyys sai muutkin kehittämään graafisia käyttöjärjestelmiä, esimerkiksi MSWindows ja OS/2 ovat syntyneet vastaiskuna Macintosheille.
Apple ei keksinyt graafista käyttöliittymää, mutta jalosti ja tuotteisti sen ensi kertaa toimivaksi kokonaisuudeksi.
1.3.9. 386mikrot
Vuonna 1985 Intel toi markkinoille jälleen uuden prosessorin 80386. Erona 80286prosessoreihin oli se, että kun 286 on 16bittinen, niin 386 on 32bittinen. Käyttäjän kannalta tällaisen mikron suurin etu oli mahdollisuus moniajoon ja tietenkin suurempi nopeus.
Tällä 386prosessorilla varustettuja mikroja sanotaan myös kolmannen sukupolven mikrotietokoneiksi.
 
Kuva 7: IBM Personal System/2
1.3.10. IBM Personal System/2
IBM julkisti 1987 mikrotietokone perheen Personal System/2, joissa käytetään IBM:n patentoimaa korttiliitäntää, joka valmistajansa mukaan tarjoaa ATväylää suuremman tiedonsiirtonopeuden. OS/2käyttöjärjestelmän avulla PS/2 malli tukee moniajoa, ts. niissä voidaan käyttää samanaikaisesti useampaa kuin yhtä ohjelmaa.
1.3.11. Next
Erikoisuutena vuonna 1988 julkaistussa Next koneessa oli Canonin optinen levyasema ja CDlevyjen tasoinen ääni. Kone oli Apple Computer yhtiöstä eronneen Steve Jobsin kehittämä. Next käytti Motorolan 68030suoritinta, joka oli siihen aikaan tehokkaine yleiskäyttöinen mikroprosessori.
Konetta myytiin aluksi vain yliopistoille, mutta vuonna 1989 sitä alettiin myydä myös tietokone kaupoissa. Nextistä tehtiin myöhemmin myös halvempi malli, ilman optista levyasemaa.
1.3.12. IBM Personal System/1
IBM toi 1990 markkinoille uuden tietokoneperheen IBM PS/1, joka käytti aluksi Intelin 80286suoritinta, mutta myöhemmin 80386suoritinta. Järjestelmä oli suunniteltu helppokäyttöiseksi.
1.3.13. 486mikrot
Vuonna 1990 Intel valmisti jälleen uuden prosessorin 80486. Uusi prosessori oli entistä integroidumpi ja sisälsi mm. matematiikkaprosessorin 80387, joka oli muihin prosessoreihin hankittava erikseen. Lisäksi prosessorin sisälle integroitiin välimuisti, joka nopeutti merkittävästi piirin toimintaa.
Valmistustekniikka salli 120 MHz kellotaajuudet, jotka saatiin käyttöön vain suorittimen sisällä.
Tällä 486prosessorilla varustettuja mikroja sanotaan myös neljännen sukupolven mikrotietokoneiksi. 
1.3.14. 586 ja Pentium mikrot
Syy miksi vuonna 1994 julkaistu Intelin uusi prosessorityyppiä ei saanut nimeksi 80586 oli se, että se ei ollut tarpeeksi nopea. Se on kuitenkin samaa 80x86-prosessoriperhettä kuin edelliset Intelin prosessorit, puhutaan myös alaspäin yhtyeensopivuudesta, joka käytännössä tarkoittaa sitä, että 286-, 386- ja 486-prosessoreille tehdyt ohjelmat toimivat myös Pentiummikroissa.
Pentium sisältää vain joitain uusia konekäskyjä, mutta prosessorin sisäinen rakenne on huomattavasti kehittyneempi kuin 386- ja 486-malleissa. Pentiumissa on 3,1 miljoonaa transistoria, kun 486:ssa on 1,2 miljoonaa ja 386:ssa 275000.
Intel kiinnitti suunnittelussa erityistä huomiota liukulukulaskennan tehokkuuteen. Niinpä Pentiumin laskentanopeus liukuluvuilla on yli viisinkertainen 486prosessorin sisäiseen matematiikkaprosessoriin verrattuna. Pentiumprosessorilla on mahdollista rinnakkainen prosessointi, ts. prosessori voi suorittaa useampia kuin yhden käskyn kerrallaan. Pentiumin dataväylä on 32bittinen, samoin kuin 386 ja 486malleissa, mutta sisäisesti se käsittelee informaatiota 64 bitin väylää pitkin.
Nykyään Intelin Pentium ja Cyrixin M1 omaavat samanlaiset arkkitehtuurit ja muut kilpailevat prosessorit kuten NexGenin Nx586 ja AMD:n K5 käyttävät Intelistä poikkeavia ratkaisua. Pentiumprosessorista ne eroavat siten, että niiden sisäinen rakenne on hyvin RISC-tyyppinen ja ne emuloivat vain CISC-prosessorin toimintaa.
Tällä tai sen tehoisella prosessorilla varustettuja mikroja sanotaan myös viidennen sukupolven mikrotietokoneiksi.
1.3.14.1. Laskuvirhe Intelin Pentiumissa
Joulukuussa 1994 levisi tieto maailmalle Pentiumprosessorissa olevasta virheestä. Virhe aiheuttaa satunnaisesti vääriä tuloksia liukulukulaskennassa. Virhe mikroprosessorissa ei sinänsä ole tavatonta, sillä esimerkiksi 386prosessorissa oli virheitä vielä kaksi vuotta markkinoille tulon jälkeen. Suurin syy kohuun oli tietenkin se, että Intel ei itse ilmoittanut virheestä, vaikka oli tiennyt siitä ennen sen julkituloa.
Virhe ei vaikuta lainkaan sellaisiin sovelluksiin, joissa ei käytetä liukulukulaskentaa, kuten tekstinkäsittely, useimmat tietokannat ja pelit. Intelin tutkimusten mukaan virheellä on käytännön merkitystä vain sellaisissa sovellutuksissa, joissa lasketaan miljoonia jakolaskuja peräkkäin. Tällöinkin virheväli on useimmilla laskentatyypeillä tuhansia vuosia. 
1.3.15. Pentium Pro
Intelin Pentium Pro valmistui vuonna 1995. Se on kaksi kertaa nopeampi kuin 100 megahertsinen Pentiumprosessori. Prosessori on optimoitu 32bittisille ohjelmille, joka aiheuttaa sen, että vanhat 16bittiset ohjelmat toimivat Pentium Pro:ssa jopa hitaammin kuin tavallisessa Pentiumissa.
Pentium Pro prosessorin teho perustuu CISC ja RISCprosessoriarkkitehtuureja lähemmäksi tuovaan toimintatapaan. Tällöin voidaan suorittaa kolme käskyä yhdessä kellojaksossa, Pentiumprosessorin kahta vastaan. Lisäksi suorittimen kanssa samoihin kuoriin on istutettu ulkoinen välimuisti.
1.3.16. Pentium MMX
Vuoden 1997 alussa Intel toi markkinoille uuden prosessori tyypin, joka sai nimekseen Pentium MMX. Lyhenne MMX tulee englannin kielen sanoista MultiMedia eXtension eli suomeksi multimedia laajennus. MMXteknologia nopeuttaa kuvaa ja ääntä käsitteleviä sovelluksia, joita käytetään nimenomaan multimediassa paljon.
Pentium MMX sisältää kahdenlaisia parannuksia tavalliseen Pentiumiin verrattuna: perinteisiä ja erityisen MMXkäskykannan. Perinteisiä parannuksia ovat kaksi kertaa suurempi välimuisti ja erityisellä 0,35 mikronin CMOSprosessiteknologialla saavutettu 4,5 miljoonan transistorin lukumäärä. MMXkäskyjä käyttävät ohjelmat eivät toimi vanhoissa koneissa, mutta mikrolla voi toki käyttää vanhoja x86prosessorille tehtyjä ohjelmia, jotka toimivat 1015% nopeammin kuin tavallisessa Pentiumissa.
1.3.16.1. Koneita jumittava vika Intelin Pentiumeissa
Marraskuussa 1997 Intel vahvisti, että yhtiön Pentiumprosessoreissa on suunnitteluvirhe. Virhe ilmenee sekä vanhoissa Pentium että uusissa Pentium MMXprosessoreissa.
Virhe mahdollistaa sen, että pc voidaan saada jumiin antamalla tietty käsky, jonka jälkeen pc ei toimi ennen kuin virta on katkaistu ja kytketty takaisin. Jokapäiväisessä käytössä virhe ei kuitenkaan näy, vaan ohjelmoijan täytyy tahallaan antaa tämä tietty käsky tietokoneelle.
1.3.17. Pentium II
Pentium II on muunneltu versio Pentium Prosta siten, että siinä on kaksi prosessoria. Niitä käyttämään tarvitaan käyttöjärjestelmä, joka tukee useita prosessoreita, yleensä käytetään käyttöjärjestelmää nimeltä Windows NT. 
Pentium II vaatii kokonaan uudenlaisen emolevyn, jonka Slot 1 liitäntään erillisellä kortilla toimitettava prosessori kiinnitetään. Pentium II:n prosessorikortti sisältää myös prosessorin ulkopuolisen välimuistein, jonka toimintanopeus on puolet prosessorin sisäisestä kellotaajuudesta.
Prosessoreita voitaisiin lisätä useampiakin kuin kaksi, mutta saavutettava tehonlisäys ei olisi merkittävä. 
1.3.17.1. Celeron
Intelin valmistama Celeron on Pentium II teknologiaan perustuva prosessori. Prosessori on halvempi ja yksinkertaisempi kuin varsinainen Pentium II prosessori.
1.3.18. Merced
Intelin uusin prosessori on nimeltään Merced. Sen on määrä valmistua joskus ennen vuotta 2000. Merced on isoin hyppy kahteenkymmeneen vuoteen prosessoreiden kehityksessä. Merced on 64bittinen prosessori, kun nykyiset käytössä olevat prosessorit ovat 32bittisiä. Tämä tarkoittaa sitä, että informaatiota pystytään käsittelemään pidemmissä paloissa.
Merced toimii niin kutsutulla paralleelitekniikalla eli se käsittelee useita tehtäviä samanaikaisesti. Merced välttää rinnakkaisprosessoinnin yleisen pulman, että prosessorin on käytävä läpi valtava joukko käskyjä ennen kuin se voi päättää, minkä käskyn se ensimmäiseksi suorittaa. Merced on ensimmäinen prosessori, joka perustuu Intelin ja HewlettPackardin kehittämään IA64arkkitehtuuriin. 
1.3.19. K62 3DNowprosessori
Prosessorimarkkinoilla Intelin kanssa kilpaileva AMD julkaisi syksyllä 1998 K62 prosessorin. Tämän prosessorin pitäisi pyörittää paremmin ja näyttävämmin pcpelejä ja multimediaa. Tämä 3DNow!teknologia laajentaa PCprosessoreiden käskykantaa 21 uudella käskyllä. Toinen merkittävä K62mikroja vauhdittava tekijä on prosessorin tuki uudelle 100 MHz muistiväylälle. Toistaiseksi ainoastaan 350 ja 400 MHz:ssä Pentium II mikroissa hyödynnetty väylä nopeuttaa K62:n toimintaa huomattavasti.
1.3.20. Pentium III
Maaliskuussa 1999 julkaistun Pentium III -suorittimen perustana on Pentium II -prosessori. Uutuutena prosessorissa on 70 uuden käskyn SIMDniminen (Single Instruction Multiple Data) laajennus. 
Liukulukuyksikköä on tehostettu 50 uudella käskyllä, jotka tarjoavat jopa neljä liukulukutulosta yhdellä kellojaksolla. Kahdeksan uutta 128bittistä rekisteriä nopeuttavat suurempien liukulukujen käsittelyä. MMX2laajennusta (lisää MMX:stä sivulla 7) on edelleen laajennettu kahdellatoista uudella käskyllä, mm. välimuistin käsittelyä on nopeutettu. Prosessorin toimintanopeus on tällä hetkellä (1.9.1999) 600 MHz.
Uuden Pentium III -suorittimen eniten kohua herättänyt ominaisuus on niiden sisältämä 64bittinen sarjanumero, jolloin tietokoneen tunnistaminen tapahtuu prosessorin välityksellä.
1.3.21. AMD Athlon 
600 MHz:in AMD Athlon -prosessori julkaistiin syksyllä 1999. Athlonin kolme kokonaisluku ja kolme liukulukuyksikköä pysyvät parhaimmillaan suorittamaan yhdeksän alkeiskomentoa, kun vastaavat Pentium II- ja III -suorittimet pystyvät maksimissaan suorittamaan viisi komentoa. Athlonissa on liukulukuyksikön liukuhihnoitus toteutettu paremmin ja tehokkaammin kuin Pentiumeissa. 
Ensimmäiset Athlonit valmistetaan 0,25 mikronin viivanleveydellä, mutta myöhemmin AMD siirtyy 0,18 mikronin leveyteen, jolloin suorittimen kellotaajuuttakin saadaan nostettua entisestään.
1.3.22. Pentium IV
Rakenteeltaan vuonna 1999 julkaistu Pentium 4 mikroprosessori pohjautuu monilta osin Pentium III:n tekniikkaan, mutta mahdollisimman korkeilla kellotaajuuksilla. Uudella tekniikalla saavutetaan esimerkiksi jopa kolme kertaa suuremmat väylä nopeudet kuin Pentium III:ssa. Prosessorissa on 144 uutta, lähinnä multimedian käsittelyyn tarkoitettua käskyä.