1958年德州仪器的工程师Jack Kilby发明了集成电路(IC)，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到单一的半导体芯片上，自此计算机变得更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。在此之后计算机进入了第三代技术革新，也被称为第三代集成电路计算机。第一代（1946-1958）电子管计算机，运算速度几千次到几万次。第二代（1958-1964）晶体管计算机，运算速度几十万次。
第三代集成电路计算机（1965～1970年 ），是指以小规模集成电路（每片上集成几百到几千个逻辑门）LSI（Large-Scale Integration）来构成计算机的主要功能部件，集成电路是把多个电子元器件集中在几平方毫米的基片上形成的逻辑电路。第三代计算机的基本电子元件是每个基片上集成几个到十几个电子元件（逻辑门）的小规模集成电路和每片上几十个元件的中规模集成电路。
计算机软件技术的进一步发展，尤其是操作系统的逐步成熟是第三代计算机的显著特点。多处理机、虚拟存储器系统以及面向用户的应用软件的发展，大大丰富了计算机软件资源。为了充分利用已有的软件，解决软件兼容问题，出现了系列化的计算机。最有影响的是IBM公司研制的IBM-360计算机系列。
这个时期的另一个特点是小型计算机的应用。DEC公司研制的PDP-8机、PDP-11系列机以及后来的VAX-11系列机等，都曾对计算机的推广起了极大的作用。其特征是用晶体管代替了电子管；大量采用磁芯做内存储器，采用磁盘、磁带等作外存储器；体积缩小、功耗降低、运算速度提高到每秒几十万次基本运算，内存容量扩大到几十万字。
计算机语言发展到第三代时，就进入了“面向人类”的语言阶段。第三代语言也被人们称之为“高级语言”。高级语言是一种接近于人们使用习惯的程序设计语言。它允许用英文写解题的计算程序，程序中所使用的运算符号和运算式子，都和我们日常用的数学式子差不多。高级语言容易学习，通用性强，书写出的程序比较短，便于推广和交流，是很理想的一种程序设计语言。高级语言发展于50年代中叶到70年代，有些流行的高级语言已经被大多数计算机厂家采用，固化在计算机的内存里，如BASIC语言（已有不少于128种不同的BASIC语言在流行，当然其基本特征是相同的）。除了BASIC语言外，还有FORTRAN（公式翻译）语言、COBOL（通用商业语言）、C语言、计算机功耗DL/I语言、 PASCAC语言、ADA语言等250多种高级语言。
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