大量の電力を必要とした真空管技術。 ENIACコンピュータ(1946年)は17,000本以上の真空管を搭載し、平均2日に一度は真空管の故障(場所を特定するのに15分かかる)に見舞われた。 ENIACは稼働中に150キロワットの電力を消費し、そのうち80キロワットは真空管の加熱に、45キロワットは直流電源に、20キロワットは換気ブロワーに、5キロワットはパンチカード補助装置に使用されたそうです。
テキサスA&M大学のIBM650
コンピュータ内の数千本の真空管のどれかが故障するとエラーになるので、真空管の信頼性は非常に重要であった。 コンピュータのサービス用に、標準的な受信管よりも高い基準の材料、検査、テストを行った特別な品質の管が作られた。
アナログ回路ではほとんど現れないデジタル動作の影響として、カソードポイズニングがあった。 無電圧で長時間動作した真空管は、カソードに高抵抗の層ができ、真空管の利得を低下させる。 これを防ぐために、コンピューター用真空管には特殊な材料が要求された。 また、真空管の温度上昇に伴う機械的ストレスを避けるため、真空管ヒーターに1分以上かけてゆっくりと全電圧をかけ、陰極ヒーターの応力による破壊を防いでいるものも多くある。 ヒーターの電源は、機械の待機時間中、高電圧プレートの電源を切ったままにしておくことができました。 真空管コンピュータのサブシステムに限界テストを組み込み、プレートやヒーターの電圧を下げて正常に動作するかどうかをテストすることで、早期故障の恐れのある部品を検出することができた。 すべての電源電圧を調整し、電力網からのサージやディップがコンピュータの動作に影響を与えないように、電源電圧の安定性と調整機能を向上させたモータ・ジェネレータ・セットから電力が供給されるようになった。 非同期式」と呼ばれる直流結合型は、論理ゲート間とゲート内の接続に抵抗のみを使用したものである。 論理レベルは、大きく離れた2つの電圧で表される。 一方、「同期型」「ダイナミックパルス型」は、各ステージがトランスやコンデンサなどのパルスネットワークで結合されている。 各論理素子には「クロック」パルスが印加されていた。 論理の状態は、各クロック間隔でのパルスの有無で表される。 非同期式は高速に動作する可能性があるが、入力から安定した出力までの伝搬時間が異なるため、ロジックの「競合」を防ぐための回路が必要であった。 同期式はこの問題を回避できるが、クロック信号を分配するための回路が必要で、マシンの各ステージに複数の位相がある可能性がある。 直接結合の論理ステージは、部品値のドリフトや小さなリーク電流にやや敏感だったが、動作が2値であるため、ドリフトによる誤動作に対して回路にかなりの余裕があった。 パルス」（同期）計算機の例としては、MITの「ワールウインド」がある。 IASコンピュータ（ILLIACなど）は非同期で直接結合の論理ステージを使用した。
管形コンピュータは主に三極管と五極管をスイッチングと増幅素子として使用した。 少なくとも1つの特別に設計されたゲート管は、似たような特性を持つ2つの制御グリッドを持ち、2入力のANDゲートを直接実装することを可能にしていた。 サイラトロンがI/Oデバイスの駆動や、ラッチや保持レジスタの設計を簡素化するために使われることもあった。 真空管コンピュータでは、ANDやORの論理演算に固体ダイオードを多用し、真空管はステージ間の信号増幅やフリップフロップ、カウンタ、レジスタなどの構成にのみ使用されることが多かった。 半導体ダイオードは、機械全体のサイズと消費電力を削減した
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