Máy tính điện tử đầu tiên trên thế giới là máy nào? Lịch sử CNTT

Máy tính điện tử đầu tiên trên thế giới là ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), ra mắt ngày 15 tháng 2 năm 1946 tại Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ. Đây là thiết bị điện tử kỹ thuật số đầu tiên có thể lập trình lại để thực hiện nhiều loại bài toán khác nhau, mở ra kỷ nguyên máy tính hiện đại.

Máy tính điện tử đầu tiên là gì?

ENIAC là máy tính điện tử đa năng đầu tiên trên thế giới, được thiết kế để thực hiện các phép tính số học tốc độ cao bằng linh kiện điện tử thay vì cơ học. Tên đầy đủ là Electronic Numerical Integrator and Computer — tạm dịch: Máy tích hợp và tính toán số điện tử.

ENIAC được hai kỹ sư điện John Presper Eckert và John Mauchly tại Đại học Pennsylvania thiết kế từ năm 1943 và hoàn thành vào cuối năm 1945. Máy được công bố chính thức trước báo chí vào ngày 15 tháng 2 năm 1946, ngay lập tức thu hút sự chú ý của giới khoa học và được mệnh danh là “Bộ óc vĩ đại” (Giant Brain).

Theo định nghĩa của Bách khoa toàn thư máy tính, ENIAC là cỗ máy đầu tiên đạt đủ ba tiêu chí: hoàn toàn điện tử, có thể lập trình lại, và đa năng (giải được nhiều dạng bài toán khác nhau). Đây là lý do ENIAC được công nhận rộng rãi là máy tính điện tử đầu tiên, dù một số thiết bị khác ra đời trước đó.

Bối cảnh lịch sử ra đời của ENIAC

Ý tưởng chế tạo ENIAC xuất phát từ nhu cầu cấp thiết của quân đội Mỹ trong Chiến tranh Thế giới thứ hai. Các đơn vị pháo binh cần bảng tính toán đường đạn (ballistic tables) — xác định góc nòng súng, tốc độ gió, điều kiện địa hình — để nhắm bắn chính xác.

Công việc này đòi hỏi hàng trăm giờ tính tay của nhiều người. Quân đội Mỹ đã cấp ngân sách khoảng 500.000 USD (tương đương hàng chục triệu USD theo giá trị ngày nay) để tài trợ cho dự án ENIAC nhằm tự động hóa quá trình tính toán này.

Dự án bắt đầu năm 1943, nhưng ENIAC chỉ hoàn thành sau khi chiến tranh kết thúc. Sau đó, máy được chuyển sang phục vụ nghiên cứu khoa học dân sự, đặc biệt là tính toán phục vụ dự án bom hydro và chương trình không gian của Mỹ.

Thông số kỹ thuật của máy tính điện tử đầu tiên ENIAC

Với tiêu chuẩn kỹ thuật thập niên 1940, ENIAC là một công trình khổng lồ cả về kích thước lẫn độ phức tạp. Bảng dưới đây tổng hợp các thông số kỹ thuật chính của ENIAC — cỗ máy đã làm thay đổi lịch sử tính toán của nhân loại.

So sánh ENIAC với các máy tính điện tử cùng thời

ENIAC không phải thiết bị tính toán điện tử duy nhất ra đời trong thập niên 1940. Tuy nhiên, ENIAC vượt trội so với các cỗ máy cùng thời ở điểm then chốt: kết hợp được tốc độ điện tử với khả năng lập trình lại hoàn toàn. Bảng so sánh dưới đây cho thấy sự khác biệt rõ rệt.

Ứng dụng và đóng góp khoa học của ENIAC

Trong suốt 80.223 giờ hoạt động (từ 1946 đến 1955), ENIAC đã xử lý khối lượng tính toán khổng lồ phục vụ nhiều lĩnh vực khoa học và quân sự. Giáo sư Irving Brainerd của Đại học Pennsylvania từng ước tính rằng ENIAC đã thực hiện nhiều phép tính hơn tổng số phép tính mà toàn bộ loài người đã thực hiện kể từ thời cổ đại.

“Trong suốt 80.223 giờ hoạt động của ENIAC, cỗ máy này đã xử lý được nhiều phép tính hơn so với tổng số các phép tính mà loài người đã thực hiện kể từ thời cổ đại.” — Giáo sư Irving Brainerd, Đại học Pennsylvania

Các ứng dụng thực tế nổi bật của ENIAC bao gồm: tính toán mô hình toán học cho dự án bom hydro (nhiệm vụ đầu tiên ngay khi hoàn thành, tháng 12/1945 đến 1/1946); hỗ trợ thiết kế đường đạn pháo binh; và cung cấp nền tảng tính toán cho chương trình Apollo của NASA. Thành công của ENIAC cũng kích thích John von Neumann phát triển kiến trúc máy tính lưu trữ chương trình — nền tảng cho toàn bộ máy tính hiện đại ngày nay.

Từ ENIAC đến máy tính hiện đại: 5 thế hệ phát triển

Sự ra đời của ENIAC năm 1946 đánh dấu thế hệ máy tính điện tử đầu tiên. Từ đó đến nay, công nghệ máy tính đã trải qua 5 thế hệ phát triển với những bước nhảy vọt về tốc độ, kích thước và ứng dụng.

1. Thế hệ 1 (1945–1956): Dùng bóng chân không. Đại diện: ENIAC, UNIVAC. Kích thước khổng lồ, tiêu thụ điện rất lớn, chỉ các chính phủ và viện nghiên cứu lớn mới đủ khả năng vận hành.
2. Thế hệ 2 (1956–1963): Thay bóng chân không bằng transistor. Máy tính nhỏ hơn, nhanh hơn, tiêu thụ ít điện hơn. Ngôn ngữ lập trình cấp cao như COBOL, FORTRAN ra đời.
3. Thế hệ 3 (1964–1971): Dùng mạch tích hợp (IC). IBM System/360 là đại diện tiêu biểu. Máy tính bắt đầu được triển khai rộng rãi trong doanh nghiệp.
4. Thế hệ 4 (1971–nay): Vi xử lý VLSI (Very Large Scale Integration) tích hợp hàng triệu transistor trên một chip. Kỷ nguyên máy tính cá nhân (PC) bùng nổ từ thập niên 1980.
5. Thế hệ 5 (đang phát triển): Trí tuệ nhân tạo, học máy, điện toán lượng tử. Máy tính không chỉ tính toán mà còn có khả năng suy luận và học hỏi.

Định luật Moore — được Giáo sư Gordon E. Moore, đồng sáng lập Intel, đề xuất năm 1965 — dự báo số lượng transistor trên chip sẽ tăng gấp đôi mỗi hai năm. Thực tế từ ENIAC (17.468 bóng chân không, 1946) đến chip hiện đại (hàng tỷ transistor, 2024) đã xác nhận dự báo này trong suốt gần 80 năm.

Câu hỏi thường gặp về máy tính điện tử đầu tiên

Máy tính điện tử đầu tiên ra đời năm nào và ở đâu?

ENIAC ra mắt ngày 15 tháng 2 năm 1946 tại Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ.

Ai là người phát minh ra máy tính điện tử đầu tiên?

John Presper Eckert và John Mauchly — hai kỹ sư điện tại Đại học Pennsylvania — là cha đẻ của ENIAC.

ENIAC hoạt động trong bao lâu?

ENIAC hoạt động khoảng 9 năm, chính thức ngừng vào tối ngày 2 tháng 10 năm 1955.

Tại sao ABC không được công nhận là máy tính điện tử đầu tiên?

ABC chỉ giải được một loại bài toán cố định, không thể lập trình lại — khác với ENIAC là máy tính điện tử đa năng.

Máy tính cá nhân đầu tiên xuất hiện khi nào?

IBM PC ra mắt năm 1981; trước đó năm 1973, Trương Trọng Thi chế tạo Micral — được nhiều người coi là máy tính cá nhân đầu tiên.

Máy tính điện tử đầu tiên ENIAC, dù nặng 27 tấn và chiếm diện tích cả một căn phòng lớn, đã đặt nền móng không thể thiếu cho cuộc cách mạng kỹ thuật số toàn cầu. Từ 17.468 bóng chân không của ENIAC năm 1946 đến hàng tỷ transistor trong một chiếc điện thoại ngày nay, hành trình đó chưng minh sức mạnh của tư duy khoa học khi được thúc đẩy bởi nhu cầu thực tiễn. Hiểu rõ nguồn gốc của máy tính điện tử giúp chúng ta trân trọng hơn công nghệ đang định hình từng khía cạnh của cuộc sống hiện đại.