El tubo de vacío [editar]Artículo principal: Tubo de vacío
La era de la computación moderna empezó con una ráfaga de desarrollo antes y durante la Segunda Guerra Mundial, como circuitos electrónicos, relés, condensadores y tubos de vacío que reemplazaron los equivalentes mecánicos y los cálculos digitales reemplazaron los cálculos analógicos.
Las computadoras que se diseñaron y construyeronentonces se denominan a veces «primera generación» de computadoras. La primera generación de computadoras eran usualmente construidas a mano usando circuitos que contenían relés y tubos de vacío, y a menudo usaron tarjetas perforadas (punched cards) o cinta de papel perforado (punched paper tape) para la entrada de datos [input] y como medio de almacenamiento principal (no volátil). Elalmacenamiento temporal fue proporcionado por las líneas de retraso acústicas (que usa la propagación de tiempo de sonido en un medio tal como alambre para almacenar datos) o por los tubos de William (que usan la habilidad de un tubo de televisión para guardar y recuperar datos).
A lo largo de 1953, la memoria de núcleo magnético estaba desplazando rápidamente a la mayoría de las otras formas dealmacenamiento temporal, y dominó en este campo a mediados de los 1970s.
En 1936 Konrad Zuse empezó la construcción de la primera serie Z, calculadoras que ofrecen memoria (inicialmente limitada) y programabilidad. Las Zuses puramente mecánicas, pero ya binarias, la Z1 terminada en 1938 nunca funcionó fiablemente debido a los problemas con la precisión de partes.
En 1937, Claude Shannon hizo su tesisde master en MIT que implementó álgebra booleana usando relés electrónicos e interruptores por primera vez en la historia. Titulada «Un Análisis Simbólico de Circuitos de Relés e Interruptores» (A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits), la tesis de Shannon, esencialmente, fundó el diseño de circuitos digitales prácticos.
La máquina subsecuente de Zuse, la Z3, fue terminada en 1941.Estaba basada en relés de teléfono y trabajó satisfactoriamente. Así la Z3 fue la primera computadora funcional controlada mediante programas. En muchas de sus características era bastante similar a las máquinas modernas, abriendo numerosos avances, tales como el uso de la aritmética binaria y números de coma flotante. El duro trabajo de reemplazar el sistema decimal (utilizado en el primerdiseño de Charles Babbage) por el sistema binario, más simple, significó que las máquinas de Zuse fuesen más fáciles de construir y potencialmente más fiables, dadas las tecnologías disponibles en ese momento.
Esto es a veces visto como la principal razón por la que Zuse tuvo éxito donde Babbage falló; sin embargo, la mayoría de las máquinas de propósito general de ahora continúan teniendoinstrucciones de ajustes decimales, la aritmética decimal es aun esencial para aplicaciones comerciales y financieras, y el hardware de coma flotante decimal está siendo agregado en algunas nuevas máquinas (el sistema binario continua siendo usado para direccionamiento en casi todas las máquinas).
Se hicieron programas para la Z3 en películas perforadas [punched films]. Los saltos condicionales eranextraños, pero desde los 1990s los puristas teóricos decían que la Z3 era aún una computadora universal (ignorando sus limitaciones de tamaño de almacenamiento físicas). En dos patentes de 1937, Konrad Zuse también anticipó que las instrucciones de máquina podían ser almacenadas en el mismo tipo de almacenamiento utilizado por los datos – la clave de la visión que fue conocida como la arquitectura devon Neumann y fue la primera implementada en el diseño Británico EDSAC (1949) más tarde.
Zuse también diseño el primer lenguaje de programación de alto nivel «Plankalkül» en 1945, aunque nunca se publicó formalmente hasta 1971, y fue implementado la primera vez en el 2000 por la Universidad de Berlín, cinco años después de la muerte de Zuse.
Zuse sufrió retrocesos dramáticos y perdió…