После появления UNIVAC темпы эволюции компьютеров заметно ускорились. В первом поколении компьютеров использовались вакуумные лампы, на смену которым пришли меньшие по размерам и более эффективные транзисторы.
Современный компьютер представляет собой набор электронных переключателей, которые используются как для представления информации в двоичном коде (в виде двоичных единиц — битов), так и для управления ее обработкой. Эти электронные переключатели могут находиться в двух состояниях — включено и выключено, что позволяет использовать их для хранения двоичной информации. В первых компьютерах в качестве переключателей применялись вакуумные лампы, но, хотя они в принципе работали, это порождало массу сложностей.
Лампа в качестве электронного переключателя малоэффективна. Она потребляет много электроэнергии и выделяет огромное количество тепла, отвод которого был одной из основных технических проблем. Кроме того, при выделении тепла надежность ламп снижалась, и поэтому из-за выхода их из строя среднее время безотказной работы больших вычислительных систем не превышало двух часов.
Именно с изобретения в 1948 году полупроводниковых устройств — транзисторов — началась революция в компьютерной индустрии. Транзистор был изобретен в Bell Laboratories инженерами Джоном Бардином, Уолтером Браттейном и Уильямом Шокли. Транзистор, в сущности являющийся электронным ключом, заменил громоздкую и неудобную электронную лампу. Поскольку потребляемая транзисторами мощность незначительна, построенные на их основе компьютеры имели гораздо меньшие размеры и отличались более высоким быстродействием и эффективностью.
Появление транзистора послужило началом миниатюризации компьютеров, эта тенденция сохраняется и в настоящее время: например, последние модели процессоров Pentium II/III состоят более чем из 27 млн транзисторов. Современные модели портативных компьютеров, работающих от аккумуляторов, обладают большей производительностью, чем прежние системы, занимавшие целые комнаты и потреблявшие много электроэнергии.
В 1959 году сотрудники фирмы Texas Instruments изобрели интегральную схему— полупроводниковое устройство, в котором без проводов соединяется несколько расположенных на одном кристалле транзисторов. В первой интегральной схеме их было всего шесть. Для сравнения заметим, что микропроцессор Pentium Pro состоит из 5,5 млн транзисторов, а интегрированная кэш-память, встроенная в одну из микросхем, содержит еще 32 млн транзисторов. Сегодня во многих интегральных схемах используется несколько миллионов транзисторов.