然而，经过了相当长的时间以后，西方计算机界才认识到，这台貌不惊人的机器，的确是当时最先进的计算机，它研制成功的时间，要比美国、英国的同类发明更早；更惊人的是这台计算机还是最先采用程序控制的数字计算机。这台机器的名称是Z－4，它的发明人是一位靠自费起家的土木建筑工程师，名叫克兰德·楚泽！
1910年6月22日，楚泽出生于德国的维尔梅斯多夫，在东普鲁士接受了早期教育。1927年，他考进柏林工业大学，学习土木工程建筑专业。他自幼爱好绘画，因此具有良好的美术功底，很快就学会了如何设计房屋结构和外观。多才多艺的楚泽兴趣广泛，修理机器的活儿也很拿手，时常动手制作出一些稀奇古怪的玩意儿，让班上的同学大吃一惊。
求学期间，楚泽需要完成许多力学计算的功课，诸如桥梁、材料强度设计等，必须自己动手根据公式算出结果，常常一整天都算不完一道强度核算题目，这让他十分烦恼。1935年，楚泽获得了土木工程学士学位，在柏林一家飞机制造厂找到了工作，主要任务恰好是他最头疼的飞机强度分析，烦琐的计算现在变成他职业发展的羁绊，大量的力学计算经常使他疲惫不堪。有一天，楚泽突然想到，力学计算公式是固定不变的，人们要做的只是向这些公式中填充数据，这种单调的工作应该可以交给机器来完成！这一想法逐渐强烈，驱使他走上了发明计算机的艰难历程。在工作了几个月之后，楚泽怀揣着制造一台用于计算的机器的梦想，从工厂里辞职回家，去实现他的“发明梦”。
在说服了父母之后，他把家中的起居室隔出一间，改造成“实验室”兼“制造厂”，独自开始了漫长的研制生涯。由于楚泽生活在法西斯统治下的德国，根本无从得知美国科学家研制计算机的消息。在资金上，他更没有美国发明家那么幸运，无法得到任何院校或政府机构的资助，只有几个朋友给他“赞助”了很少的一点钱。他用了几乎两年时间在黑暗中摸索，凭着顽强的毅力坚持奋斗。他认为，计算机最重要的部分不一定是计算本身，而是运算过程和结果的传送与储存。因此，他把研究的重点放在存储器上，设计了一种可以存储64位数的机械装置（一种用螺栓把数千片薄钢板拧在一起的笨重部件，体积约1m3），然后与机械运算机构连接起来。朋友们都不太懂他想干什么，只能提供有限的帮助，例如帮他用切割设备加工了数以百计的金属片。大多数的薄钢板，只能靠手锯在圆钢上一片一片锯下来。以这种简陋的条件，1938年，楚泽居然完成了一台可编程数字计算机Z－1。他不但花光了自己仅有的几千马克，而且还无法买到更合适的零件，因此，Z－1计算机实际上是一台实验模型，虽然可以完成3×3矩阵运算过程，但始终未能投入实际使用。
Z－1计算机最大的贡献是楚泽第一次采用了二进制数，在薄钢板组装的存储器中，楚泽用一个在细孔中移动的针，指明数字“0”或“1”。这台机器也采用了“穿孔带”输入程序，不过不是纸带，而是35毫米电影胶片；数据则由一个数字键盘敲入，计算结果用小电灯泡显示。由于纯机械式Z－1计算机性能不理想，第二年楚泽用一些电话公司废弃的继电器组装了第二台电磁式计算机Z－2，这台机器已经可以正常工作。这时，他的工作终于引起德国飞机实验研究所的关注，这使他得到了一笔资助。
1941年，楚泽完成了第三台电磁式计算机Z－3的研制，使用了2600个继电器，用穿孔纸带输入，实现了二进制数程序控制。程序控制思想虽然过去也有人提出，但楚泽是把它付诸实施的第一人。Z－3能达到每秒3～4次加法的运算速度，或者在3～5秒内完成一次乘法运算。1942年，在紧张研究的间隙里，他还写了世界上第一个下国际象棋的计算机程序。
Z－3计算机正常工作了3年。1944年，美国空军对柏林实施空袭，楚泽的住宅连同Z－3计算机一起被炸得支离破碎。在德国法西斯即将被毁灭前夕，楚泽于1945年又制造了一台比Z－3更先进的电磁式Z－4计算机，存储器单元也从64位扩展到1024位，继电器几乎占满了一个房间。为了使机器的效率更高，楚泽甚至设计了一种编程语言Plankalkuel，这一成果使楚泽也跻身于计算机语言先驱者行列。因害怕再次被炸，楚泽把Z－4搬来搬去，最后带着它飞往德国南部，搬到了阿尔卑斯山区欣特斯泰因小镇，于是才有了故事开头的那一幕。
德国战败后，楚泽辗转流落到瑞士一个荒凉的村庄，此间，他转向研究计算机软件理论，并提出了最早的“程序设计”概念。1949年，楚泽把他的Z－4计算机安装在瑞士苏黎世技术学院，并且一直稳定地运行到1958年。这时，美、英计算机界才相信德国有位建筑工程师，比他们更早地研制出程序控制数字计算机的事实。目前，在慕尼黑一家博物馆里，仍然保存着一台今已无法正常工作的Z－3原型机。
随后，楚泽还创办了“楚泽计算机公司”，并于1958年研制出电子管通用计算机Z－22R，但这距离世界上第一台电子管通用计算机埃尼阿克诞生已经过去了12年之久。如果楚泽不是生活在法西斯统治下的德国，他可能早就把Z型计算机系列升级为电子计算机，世界计算机的历史将会改写。事实上，早在1938年，楚泽和他的朋友已经在考虑用2000只电子管和其他电子元件组装新的计算机。当他在战后听说美国宾夕法尼亚大学早已研制出电子管计算机的消息，不禁感叹地说：“我所能做的，仅仅是摇摇头而已。”
早在1938年就发明了计算机的楚泽，被人们遗忘了数十年。他在1941年为Z－3计算机提出了专利申请，但在相当长的一段时间内，法官一直拒绝受理，理由是他的计算机“缺乏创造性”。直到1962年，他才被确认为计算机发明人之一，得到了8个荣誉博士头衔以及德国大十字勋章。后来，柏林博物馆还重新制造了Z－1型计算机。
20世纪60年代初，楚泽计算机公司已发展为有数千员工的企业，销售了近300台各类计算机。1966年，他的公司被著名的西门子公司收购，楚泽转任西门子公司的顾问。楚泽活到85岁高龄，一直与夫人居住在富尔达附近的一幢简朴住宅里，于1995年12月19日逝世。值得欣慰的是，如今全世界都已经承认他是“数字计算机之父”。
2.1.2跨越第二代进入第三代
20世纪50年代之前的第一代计算机都采用电子管做元件，计算机技术还是主要集中在大型机和小型机领域。但是电子管元件在运行时产生的热量太多，可靠性较差，运算速度也不快，而且价格昂贵，体积庞大，这些都使计算机的发展受到极大限制。
1947年，贝尔实验室的布拉顿和巴丁在圣诞节的前夜制造出了世界上第一只半导体放大器件，为人类电子事业的发展献上了一份丰厚的礼物！他们把这种器件命名为“点接触型晶体管”，并于1948年获得了美国专利局的晶体管发明专利。一年后，贝尔实验室的肖克利又发明了一种“结型晶体管”。结型晶体管是现代晶体管的始祖，它的发明预示着半导体技术的发展方向，不久，各种型号的晶体管纷纷涌现。晶体管不仅能替代电子管整流、检波和放大，它还具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点，是极为理想的电子元件。
1948年7月1日，美国《纽约时报》用了8个句子的篇幅，简短地公开了贝尔实验室发明晶体管的消息，它就像8颗重磅炸弹，在全世界电子行业形成强烈的冲击波。晶体管迅速开始被用来做计算机的元件，电子计算机终于大步跨进了第二代的门槛。使用晶体管后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机就更容易实现了。
1954年，贝尔实验室趁热打铁，使用800个晶体管组装成了人类有史以来第一台晶体管计算机“催迪克”。1956年，肖克利、布拉顿和巴丁分享了诺贝尔物理学奖。
晶体管闯进了电子管计算机的传统领域后，IBM公司董事长沃森的儿子小沃森先知先觉，满腔热情地策划了IBM公司计算机产品换代的重大举措。他向各地IBM工厂和实验室发出指令：“从1956年10月1日起，我们将不再设计使用电子管的机器，所有的计算机和打卡机都要实现晶体管化。”
三年后，IBM公司在它的计算机产品700系列后加上了一个0，全面推出晶体管化的7000系列计算机。以晶体管为主要器件的IBM7090型电子计算机，换下了IBM709电子管计算机，从1960年到1964年一直统治着科学计算的领域，并作为第二代电子计算机的典型代表，被永远载入电子计算机的史册。
值得一提的是1957年，IBM公司的工程师雷诺·约翰逊开发出新型电脑“RAMAC”（计算和控制随机存取计算机），其最大特点是配置了世界上第一个硬磁盘。约翰逊将磁性材料碾磨成粉末，使其均匀扩散到24英寸（1英寸=25.4毫米）铝圆盘表面。他把50张这样的磁盘安装在一起，构成一台前所未有的超级存储装置——硬盘，容量大约500万字节，造价超过100万美元。硬盘安装了类似于电唱机那样的机械臂，可以沿磁盘表面来回移动，随机搜索和存储信息。硬盘处理数据的速度，比过去常用的磁带机快200倍，约翰逊因此被人们誉为“硬盘之父”。他一直担任IBM研究实验室和其他部门的主管，帮助硅谷成为世界磁盘工业的中心。他在教育技术、通信技术、磁性材料等领域获得90余项专利，直到1998年离开人世。而在他领导IBM工程师研制硬盘的过程中，一位名叫艾伦·舒加特的青年工程师发挥了关键作用。舒加特为IBM工作了十多年，于1969年离开IBM，建立了舒加特合伙人公司。1971年，他率先研制出世界上第一片以塑料材质为基础的5英寸软磁盘。1974年，舒加特合伙人公司倒闭，在朋友资助下，他开了一家酒吧艰难度日。五年之后，舒加特重返计算机行业，在著名的硅谷腹地，与过去的几个同事共同创建了希捷（Seagate）技术公司，专门为个人电脑研制高性能的硬盘。1980年，希捷公司研制出第一块5.25英寸硬盘，容量达5～10MB。舒加特领导的这家公司，目前已是资产数十亿、员工十余万人的世界著名硬盘生产厂商。
现在让我们再次回到1954年，成就了“本世纪最伟大发明”的“晶体管之父”肖克利离开贝尔实验室返回故乡，成立了肖克利半导体实验室，而他的故乡恰好就在现在的“硅谷”圣塔克拉拉。不久，因仰慕“晶体管之父”的大名，求职信像雪片般飞到肖克利的办公桌上。
1956年，以罗伯特·诺伊斯为首的8位年轻的科学家从美国东部陆续加盟肖克利的半导体实验室。他们都是30岁以下、风华正茂、学有所成的精英人才，有获得双博士学位者，有来自大公司的工程师，有著名大学的研究员和教授，都处在创造能力的巅峰。他们怀揣梦想，团结一心地要与肖克利一起去改写人类电子世纪的历史。然而，肖克利虽然是位天才科学家，却缺乏经营能力，对管理更是一窍不通，令众人十分失望。特曼评论说：“肖克利在才华横溢的年轻人眼里是非常有吸引力的人物，但他们又很难跟他共事。”
1957年，在诺伊斯带领下，8位青年一起从肖克利半导体实验室辞职“叛逃”，决心自行创办公司，这就是电子计算机历史中8个天才“叛逆”的趣闻。肖克利半导体实验室最后因经营不善，被另一公司收购，而肖克利本人最后被斯坦福大学请去当了荣誉教授。
1957年10月，地处美国东部的仙童照相器材和设备公司，为“八叛逆”投资了3500美元种子资金，组建起一家以诺伊斯为首的仙童半导体公司。他们租了瞭望山下的一间小屋，着手制造一种双扩散基型晶体管，用硅来取代传统的锗材料，这是“八叛逆”在肖克利实验室尚未完成却又不受肖克利重视的项目。在诺伊斯的精心运筹下，仙童半导体公司的业务逐渐有了较大发展，员工增加到100多人。同时，一整套制造晶体管的平面处理技术也日趋成熟。诺伊斯等人首创了与众不同的晶体管制造方法：公司的赫尔尼想出办法把硅片表面的氧化层挤压到最大限度，然后他们在透明材料上绘好晶体管结构，用拍照片的办法，把结构显影在硅片表面氧化层上，腐蚀去掉不需要的图形后，再把那些具有半导体性质的微粒扩散到硅片上。利用这种用氧化、照相、刻蚀、扩散的半导体平面处理技术，他们成功地制造出了金属氧化物半导体（MOS）等器件。
半导体平面处理技术为仙童半导体公司打开了一扇奇妙的大门，他们突然看到了一个极有希望的前景：用这种方法既然能做一个晶体管，为什么不能在硅片上集成几十个、几百个、乃至成千上万个呢？1959年1月23日，诺伊斯在日记里详细地记录了这一闪光的设想。
