Von Neumann mimarisi, erken ve etkili bir bilgi işlem yapısıdır. Öncelikle, verileri hem tutabilen hem de işleyebilen bellek yongalarından oluşur. Her çip, daha önce gerçekleştirilen işlemden nasıl etkilendiğine bağlı olarak farklı görevler gerçekleştirme yeteneğine sahiptir. Von Neumann mimarisine göre, her bilgisayarın hafızası, çıktı ve girdi mekanizmaları, merkezi bir kontrol, merkezi aritmetik için bir yer ve harici depolamaya sahip olacaktı.
Von Neumann mimarisine sahip bilgisayarlar depolanmış program olarak bilinir. Bu, bilgisayarın çalışması için harici anahtarlara veya diğer etkilere ihtiyaç duymadığı anlamına gelir. Tüm talimatlar ve veriler rasgele erişim hafızasında (RAM) saklanır.
Von Neumann mimarisi, öncü bir bilgisayar bilimcisi olan John von Neumann tarafından 1940'ların ortalarında yaratılmıştır. 1903'te doğdu, ayrıca uzun yıllardır kullanılmakta olan son derece etkili teorileri olan birkaç matematik makalesi yazdı. Bu kağıtlardan birinde işlevsel bir bilgisayar oluşturmak için gerekli yapıyı tanımladı. Bu programlama yapısı, mevcut bilgi işlem mimarisinin önemli bir yüzdesini oluşturur.
Von Neumann mimarisinden önce, bilgisayarlar programlanmak yerine esasen tasarlandı. Bir makine monte edildikten sonra, sadece bir işlevi yerine getirebilirdi. Bilgisayarın ne yaptığını değiştirmek için, makinenin fiziksel yapısını yeniden kablolamak, bileşen eklemek veya başka bir şekilde değiştirmek gerekliydi.
Birçok modern bilgisayar Von Neumann mimarisinde bir temele sahip olmaya devam ederken, bazı programcılar daha verimli modeller için konsepti atmaya başladı. Von Neumann darboğazı olarak bilinen bir fenomen, yapıyla ilgili temel problemlerden biridir. Darboğazla ilgili sorun, bilgi ve verileri işleyen işlemlerin, bu elemanların taşıma yöntemi olan aynı veri yolunu paylaşmasıdır. Bu, sistemin verimliliğini ve genel yeteneğini etkiler.
Modern zamanlarda, Von Neumann mimarisi çoğunlukla Harvard mimarisiyle değiştirildi. Aynı zamanda depolanmış bir program mimarisidir. Harvard mimarisi depolamayı, verileri ve talimatları benzer şekilde yönetir, ancak bilgi aktarımı için daha fazla kaynağa sahiptir. Yapı, talimatların ve hafızanın taşınması için veri otobüslerine sahiptir, böylece daha fazla fonksiyon aynı anda çalışabilir. Harvard mimarisi popülerlik kazanırken, özellikle yeni başlayan bilgisayar programcıları için daha erişilebilir bir format olabilen daha basit olan Von Neumann mimarisini tercih edenler var.
