Primera Generación: Válvulas de vacío (1945-1955).

Para el momento en que Howard Aiken había terminado la Mark II, las computadoras basadas en relés ya eran obsoletas. El principal estímulo para desarrollar computadoras electrónicas estuvo en la segunda guerra mundial. Los submarinos alemanes, que destruían a la flota inglesa, se comunicaban por radio con sus almirantes en Berlín. Los británicos podían captar las señales de radio, pero los mensajes estaban encriptados usando un dispositivo llamado ENIGMA. La inteligencia británica había podido obtener una máquina ENIGMA robada a los alemanes, pero para quebrar los códigos era necesaria una gran cantidad de cálculo, que debía hacerse a alta velocidad.

Para decodificar estos mensajes, el gobierno británico construyó un laboratorio para construir una computadora, llamada COLOSSUS. Alan Turing, T. Flowers y M. Newman construyeron esta computadora (1943), que fue la primer computadora electrónica de la historia. Estaba construida de válvulas de vacío y no tenía dispositivos electromecánicos. A pesar de ello, al ser un secreto militar, su construcción no tuvo ninguna influencia posterior.
En 1943, John Mauchly y uno de sus alumnos, un joven ingeniero llamado John P. Eckert obtienen un subsidio de la armada para construir una computadora electrónica, que llamaron Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC).
John Mauchly propuso construir una computadora electrónica digital para reemplazar al analizador diferencial, dando dos ventajas principales: la velocidad de la electrónica, y la precisión del principio digital. La computadora consistía de 18000 válvulas de vacío y 1500 relés. Consumía 140 KW/h y pesaba 30 toneladas.
En este mismo año, John Von Neumann introduce el concepto de programa almacenado. Una de las cosas que le molestaba de las computadoras era que su programación con llaves y cables era lenta, tediosa e inflexible. Propuso que los programas se almacenaran de forma digital en la memoria de la computadora, junto con los datos. Por otro lado, se dio cuenta que la aritmética decimal usada por la ENIAC (donde cada dígito era representado por 10 válvulas de vacío - una prendida y 9 apagadas -) podía reemplazarse usando aritmética binaria. Este diseño, conocido como Arquitectura de Von Neumann, ha sido la base para casi todas las computadoras digitales.
En 1945, Eckert y Mauchly comienzan a trabajar en un sucesor de la ENIAC, llamada EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). También en este año, Aiken comienza a construir la Mark II. En el mismo año, trabajando con un prototipo de la Mark II, Grace Murray Hopper encuentra el primer "bug": una polilla que provocó una falla en un relé.

En 1946, la ENIAC estaba operativa, funcionando en la Universidad de Pennsylvania. A pesar que no pudo ser usada para su propósito original de cálculos de balística, la finalización de la ENIAC provocó una explosión de interés de desarrollo de computadoras electrónicas. Luego que la guerra terminó, comenzó una nueva era para la computación científica. Los recursos dedicados a la guerra fueron liberados y dedicados a la ciencia básica. En particular, el departamento de Marina y la Comisión de Energía Atómica de los EE.UU. decidieron continuar soportando el desarrollo de computadoras. Las principales aplicaciones eran la predicción numérica del tiempo, la mecánica de fluidos, la aviónica, el estudio de resistencia de los barcos a las olas, el estudio de partículas, la energía nuclear, el cálculos de reactores, el modelado de automóviles, etc.

En 1947, la Mark II estuvo operativa en Harvard. En el mismo año se introduce el tambor magnético, un dispositivo de acceso aleatorio que puede usarse como almacenamiento para computadoras. En este mismo año William Shockley, John Bardeen y Walter Brattain, de los laboratorios Bell, inventaron la resistencia de transferencia (transfer resistor), comúnmente conocida como Transistor. El concepto estuvo basado en el hecho de que el flujo de electricidad a través de un sólido (como el silicio) puede controlarse agregándose impurezas con las configuraciones electrónicas adecuadas. Las válvulas de vacío requieren cables, platos de metal, una cápsula de vidrio y vacío; en cambio, el transistor es un dispositivo de estado sólido.

En 1948, Claude Shannon presenta su "Teoría matemática de las comunicaciones". En el mismo año, entra en operación la Manchester Mark I, la primer computadora de programa almacenado. Fue diseñada por F. C. Williams y T. Kilburn en la Universidad de Manchester, y era un modelo experimental para probar una memoria basada en válvulas de vacío.


En 1949, Jay Forrester construye la computadora Whirlwind en el MIT. Contenía 5000 válvulas, palabras de 16 bits, y estaba específicamente diseñada para controlar dispositivos en tiempo real.
En el mismo año, la EDSAC (Electronic Delayed Storage Automatic Computer) estuvo operativa en Cambridge. Era una computadora de programa almacenado, que fue diseñada por Maurice Wilkes. Esta fue propuesta especialmente para resolver problemas reales, y pudo resolver variedad de cálculos. Su primer programa (una tabla de raíces cuadradas) ejecutó el 6 de Mayo de 1949, y siguió operando hasta 1958. La EDSAC tenía 512 palabras de 17 bits.

El diseño de la EDSAC era bastante útil para el usuario. Un botón de inicio activaba un uniselector que cargaba un programa que estaba cableado a la Memoria, y este programa cargaba programas que estaban escritos en cinta de papel en la memoria, y se comenzaba a ejecutar. En esta época los cálculos se hacían bit por bit.


En 1949, el laboratorio de Los Alamos, se empieza a construir la computadora MANIAC I, que se terminó en Marzo de 1952. Esta computadora tenía un tambor auxiliar de 10.000 palabras de 40 bits en paralelo, y la unidad de entrada/salida tenía una cinta de papel de 5 canales, y un drive de cinta de un solo canal. También tenía una impresora de línea.

Se dice que en este año, John Mauchly desarrolla el lenguaje "Short Order Code", que sería el primer lenguaje de programación de alto nivel.
En 1950 la EDVAC se pone operativa, pero la Remington Rand Corporation (que se transformaría mas adelante en la Unisys Corporation) compra la Eckert-Mauchly Computer Corporation.

En 1951, Jay Forrester presenta, dentro del proyecto Whirlwind, una memoria no volátil: la memoria de núcleos, que sería ampliamente difundida.
La primer UNIVAC I (Universal Automatic Computer) es puesta en funcionamiento en la Oficina de Censos. Esta computadora pasó a ser la número uno en el mercado comercial.
En 1952, Von Neumann, junto con Herman Goldstine, terminan de construir, en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (IAS - Institute of Advanced Studies) la computadora IAS. Esta computadora también fue construida con el concepto de programa almacenado, y tenía otras características importantes.
En 1955 apareció la 704, que tenía 4K de memoria y hardware de punto flotante.
En 1953, la IBM 650 sale a la venta, y fue la primer computadora fabricada en serie.