สถาปัตยกรรม Von Neumann เป็นโครงสร้างการคำนวณชนิดแรกที่มีอิทธิพล ส่วนใหญ่ประกอบด้วยชิปหน่วยความจำที่สามารถเก็บและประมวลผลข้อมูล ชิปแต่ละตัวมีความสามารถในการทำงานที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่ามันได้รับผลกระทบจากการดำเนินการก่อนหน้า ตามสถาปัตยกรรม Von Neumann คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีหน่วยความจำกลไกสำหรับเอาต์พุตและอินพุตตัวควบคุมส่วนกลางสถานที่สำหรับการคำนวณทางคณิตศาสตร์ส่วนกลางและที่เก็บข้อมูลภายนอก
คอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรม Von Neumann เป็นที่รู้จักกันในชื่อโปรแกรมจัดเก็บ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์ไม่ต้องการสวิตช์ภายนอกหรืออิทธิพลอื่น ๆ เพื่อให้ทำงานได้ คำแนะนำและข้อมูลทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM)
สถาปัตยกรรม Von Neumann สร้างขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 1940 โดย John von Neumann นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ผู้บุกเบิก เกิดในปี 2446 เขายังเขียนบทความทางคณิตศาสตร์หลายฉบับที่มีทฤษฎีที่ทรงอิทธิพลสูงซึ่งใช้กันมาหลายสิบปี เขาอธิบายถึงโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้ในหนึ่งในเอกสารเหล่านี้ โครงสร้างการเขียนโปรแกรมนี้สร้างฐานสำหรับเปอร์เซ็นต์ที่สำคัญของสถาปัตยกรรมการคำนวณปัจจุบัน
ก่อนสถาปัตยกรรม Von Neumann คอมพิวเตอร์ได้รับการออกแบบเป็นหลักมากกว่าถูกตั้งโปรแกรมไว้ เมื่อประกอบเครื่องแล้วจะสามารถทำได้เพียงฟังก์ชันเดียวเท่านั้น เพื่อที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งที่คอมพิวเตอร์ทำมันจำเป็นต้อง rewire เพิ่มส่วนประกอบหรือเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางกายภาพของเครื่อง
ในขณะที่คอมพิวเตอร์สมัยใหม่หลายรุ่นยังคงมีฐานในสถาปัตยกรรม Von Neumann อยู่บ้างโปรแกรมเมอร์บางคนเริ่มทิ้งแนวคิดสำหรับรุ่นที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าคอขวดของ Von Neumann เป็นหนึ่งในปัญหาหลักของโครงสร้าง ปัญหาของคอขวดคือการดำเนินการซึ่งประมวลผลข้อมูลและข้อมูลใช้บัสเดียวกันซึ่งเป็นวิธีการขนส่งสำหรับองค์ประกอบเหล่านี้ สิ่งนี้มีผลต่อประสิทธิภาพและความสามารถโดยรวมของระบบ
ในยุคปัจจุบันสถาปัตยกรรมวอนฟอนนอยมันน์มักถูกแทนที่ด้วยสถาปัตยกรรมฮาร์วาร์ด นอกจากนี้ยังเป็นสถาปัตยกรรมประเภทโปรแกรมที่จัดเก็บไว้ สถาปัตยกรรมฮาร์วาร์ดจัดการการจัดเก็บข้อมูลและคำแนะนำในลักษณะเดียวกัน แต่มีทรัพยากรมากขึ้นสำหรับการขนส่งข้อมูล โครงสร้างมีบัสข้อมูลเฉพาะสำหรับการขนส่งคำแนะนำและหน่วยความจำเพื่อให้ฟังก์ชั่นเพิ่มเติมสามารถทำงานได้ในเวลาเดียวกัน ในขณะที่สถาปัตยกรรมฮาร์วาร์ดได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น แต่ก็มีบางคนที่ชอบสถาปัตยกรรม Von Neumann ที่เรียบง่ายกว่าซึ่งสามารถเป็นรูปแบบที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้นสำหรับโปรแกรมเมอร์คอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ
