Почему современные персональные компьютеры в сотни раз меньше, но при этом в сотни тысяч раз быстрее ЭВМ первого поколения?

Потому что на одном кристалле кремния, расположены сотни тысяч транзисторов, а первые ЭВМ работали на полупроводниковых лампах.  Размер одной лампы, равен размеру нескольких современных процессоров :)  Так вод представь какие раньше процессоры были, размером с трех этажный дом))