Une définition non universellement acceptée associe le terme de quatrième génération à l’invention du microprocesseur par Marcian Hoff. En pratique et à la différence des autres changements de génération, celui-ci constitua plus une évolution (presque passée inaperçue) qu’une révolution : les circuits s’étaient miniaturisés de plus en plus depuis l’invention du circuit intégré, ils continuaient simplement à le faire comme par le passé.
C’est pour cette raison que certains considèrent que les générations sont devenues des questions de type de logiciel :
Le 15 novembre 1971, Intel dévoile le premier microprocesseur commercial, le 4004. Il a été développé pour Busicom, un constructeur japonais. Un microprocesseur regroupe la plupart des composants de calcul (horloge et mémoire mises à part pour des raisons techniques) sur un seul circuit. Couplé à un autre produit, la puce mémoire, le microprocesseur permet une diminution nouvelle des coûts. Le 4004 ne réalisait que 60 000 opérations par seconde, mais la puissance de ses successeurs répondit à la loi de Moore.
Les superordinateurs intégrèrent aussi des microprocesseurs. En 1976, le Cray-1 fut développé par Seymour Cray, qui avait quitté Control Data en 1972 pour créer sa propre compagnie. C’était l’un des premiers ordinateurs à mettre en pratique le traitement vectoriel, qui appliquait la même instruction à une série consécutive d’opérandes (évitant ainsi des coûts de décodage répétés). Le Cray-1 pouvait calculer 150 millions d’opérations à virgule flottante par seconde. 85 exemplaires furent vendus à cinq millions de dollars l’unité. Parmi ses clients en France :
Eux aussi bénéficièrent de l’usage des microprocesseurs et l’on peut même dire que la généralisation des réseaux informatiques n’a été possible que par l’invention des microprocesseurs. Les contrôleurs 3745 (IBM) utilisaient intensivement cette technologie. Dans le même temps, aux États-Unis, la compagnie AT&T se rendit compte qu’avec tous ses standards téléphoniques interconnectés, elle se trouvait sans l’avoir cherché disposer du plus grand réseau d’ordinateurs des États-Unis (un standard téléphonique, depuis l’invention des microprocesseurs, tient beaucoup plus de l’ordinateur que du dispositif câblé, et nombre d’entre eux se commandent en UNIX).
Au Sicob 1973, est apparu un micro-ordinateur allemand. Le DIEHL Alphatronic. Il comprenait une unité centrale équipée d’un Intel 8008 (4 ko extensible à 16 ko), d’un lecteur enregistreur de mini-cassette magnétique et d’une imprimante à boule IBM. Il ne comportait pas d’écran. La programmation en mini-basic était visualisée sur une mini imprimante (bande papier en rouleau). Prix de vente de l’ensemble 4 573 €.
Au même Sicob, est présenté le premier micro-ordinateur français, le Micral conçu par François Gernelle de la société R2E dirigée par André Truong Trong Thi. Il utilise lui aussi le microprocesseur Intel 8008.
La machine ne survécut pas au rachat de R2E par Bull.
En janvier 1975, sort l’Altair 8800. Développé par des amateurs, frustrés par la faible puissance et le peu de flexibilité des quelques ordinateurs en kit existant sur le marché à l’époque, ce fut certainement le premier ordinateur personnel en kit produit en masse. Il était le premier ordinateur à utiliser un processeur Intel 8080. L’Altair inaugura le bus S-100. Ce fut un énorme succès et 10 000 unités furent vendues. C’est l’Altair qui inspira le développement de logiciels à Bill Gates et Paul Allen, qui développèrent un interpréteur BASIC pour cette machine. En 1975 sortira aussi l’IBM 5100, machine totalement intégrée avec son clavier et son écran, qui se contente d’une prise de courant pour fonctionner.
Toujours en 1975, le fabricant de terminaux programmables TRW se rend compte que son terminal Datapoint 2200 à disquettes (de huit pouces) est un ordinateur si on l’équipe d’un langage évolué (BASIC) et d’un système d’exploitation (CP/M), et commence à le commercialiser comme tel, en inventant le premier réseau local pour micros : ARCnet. Ce système, commercialisé en France par Matra, ne sera cependant jamais proposé au grand public.
Le processeur Intel 8080 mena à la première vague d’ordinateurs personnels, à la fin des années 1970. La plupart d’entre eux utilisait le bus S-100 et le système d’exploitation CP/M-80 de Digital Research. CP/M-80 était le premier système d’exploitation à être utilisé par plusieurs fabricants d’ordinateurs différents, et de nombreux logiciels furent développés pour lui. Le système MS-DOS de Microsoft, acheté par Microsoft à Tim Paterson de la société Seattle Computer Products (qu’il avait appelé QDOS pour Quick and Dirty Operating System) s’en inspira fortement (en inversant l’ordre de certains opérandes pour ne pas encourir de procès, ce qui provoqua quelques catastrophes chez ceux qui utilisaient les deux systèmes).
De nombreux amateurs tentèrent à cette époque de créer leurs propres systèmes. Ces passionnés se rencontraient lors de réunions au Homebrew Computer Club, où ils montraient leurs réalisations, comparaient leurs systèmes et échangeaient des plans ou des logiciels. Certains de ces amateurs s’intéressaient à construire quelque chose de prêt à l’emploi que Monsieur tout le monde puisse s’offrir. En 1976, Steve Wozniak, qui fréquentait régulièrement le Homebrew Computer Club, conçut l’Apple I, doté d’un processeur MOS Technology 6502 à 1 MHz. Il vendit avec Steve Jobs environ 200 machines à 666 $ l’unité. Il est doté d’un microprocesseur et d’un clavier.
L’Apple II sortit en 1977. Malgré son prix élevé (environ 1 000 $), il prit rapidement l’avantage sur les deux autres machines lancées la même année, le TRS-80 et le Commodore PET, pour devenir le symbole du phénomène de l’ordinateur personnel. D’une très grande qualité, l’Apple II avait de gros avantages techniques sur ses concurrents : il avait une architecture ouverte, un lecteur de disquettes, et utilisait des graphismes en couleur. Grâce à l’Apple II, Apple domina l’industrie de l’ordinateur personnel entre 1977 et 1983. Plus de deux millions d’Apple II furent vendus au total.
En 1978, devant le succès de l’Apple II, IBM décida de renouer avec le marché de l’ordinateur personnel (le marché avait trouvé le 5100 trop lent, le 5110 trop lourd physiquement, et le System 23 Datamaster — créé pour faire pendant au TRW-2200 — n’avait pas bénéficié d’un support marketing suffisant à l’époque). Frank Cary confia une équipe, un budget et donna carte blanche à Don Estridge. En août 1981 sortit l’IBM PC (Personnal Computer). Il utilisait un processeur Intel 8088 tournant à 4,77 MHz et pouvait faire tourner trois systèmes d’exploitation différents : PC-DOS, CP/M-86 et PC/IX. L’UCSD p-System sera également utilisable, mais non supporté par IBM. Microsoft s’est réservé, contre réduction de la facture à IBM, le droit de commercialiser sa propre version du PC-DOS pour d’autres ordinateurs de marque non-IBM, et qui sera nommée le MS-DOS. Cela se révèlera une erreur monumentale pour IBM.
L’ordinateur le plus vendu de tous les temps fut sans doute le Commodore 64, dévoilé par Commodore International en septembre 1982. Il utilisait un processeur MOS Technology 6510 à 1 MHz et coûtait 595 $. Il avait un écran 16 couleurs et possédait une carte son. Entre 17 et 25 millions d’unités furent vendues jusqu’en 1993.
Après le 64, Commodore sortit l’Amiga. Ses possibilités exceptionnelles en matière de graphisme et la rapidité de son processeur permettaient de programmer des jeux, en particulier en utilisant le langage Amos.
À cette époque apparurent les premiers « clones » compatibles, comme le Franklin 1000 compatible avec l’Apple II ou le premier PC compatible lancé par Compaq en mars 1983. Cette concurrence sur le marché des ordinateurs personnels permit de faire baisser les prix et de rendre ces machines populaires.
En 1982, Intel lança le 80286, et IBM le PC/AT basé dessus. C’est à cette époque que le PC devint l’architecture dominante sur le marché des ordinateurs personnels. Seul le Macintosh d’Apple continua à défier l’IBM PC et ses clones, qui devinrent rapidement le standard.
En 1983, Apple lance le Lisa, le premier ordinateur personnel doté d’une interface graphique. Le Lisa utilisait un processeur Motorola 68000, un disque dur de 5 Mo, deux lecteurs de disquette et 1 Mo de RAM. Son interface graphique s’inspirait de celle du Xerox Star. Malgré son caractère révolutionnaire pour l’époque, ce fut un échec commercial, principalement à cause de son prix élevé (10 000 $) et de sa relative lenteur.
Le 22 janvier 1984, Apple lance le Macintosh, le premier micro-ordinateur à succès utilisant une souris et une interface graphique. Il reprenait plusieurs caractéristiques du Lisa, comme le processeur Motorola 68000, mais pour un prix bien plus abordable : 2 500 $, grâce à l’abandon de quelques fonctionnalités du Lisa comme le multitasking. Il était fourni avec plusieurs applications utilisant la souris, comme MacPaint et MacWrite.
Malgré ses nombreuses innovations dans le domaine, Apple perdit peu à peu des parts de marché pour se stabiliser à environ 4 % des ventes d’ordinateurs dans les années 2000. Et ce, malgré le succès de l’iMac, premier ordinateur conçu par des designers, qui s’écoula à plus de six millions d’exemplaires, en en faisant le modèle d’ordinateur personnel le plus vendu au monde. Parallèlement, le PC Compatible s’imposa de plus en plus au grand public avec des assembleurs tel que Hewlett-Packard, Compaq, Dell ou NEC.