La arquitectura de Von Neumann es un tipo de estructura informática temprana e influyente. Consiste principalmente en chips de memoria que pueden almacenar y procesar datos. Cada chip tiene la capacidad de realizar diferentes tareas, dependiendo de cómo se vea afectado por la operación ejecutada antes que él. En esta arquitectura, cada computadora tendría memoria, mecanismos de entrada y salida, un control central, un lugar para la aritmética central y almacenamiento externo.
Las computadoras con arquitectura de Von Neumann se conocen como programa almacenado. Esto significa que la computadora no necesita interruptores externos u otras influencias para funcionar. Todas las instrucciones y datos se almacenan en la memoria de acceso aleatorio (RAM).
La arquitectura de Von Neumann fue creada a mediados de la década de 1940 por John von Neumann, un científico informático pionero. Nacido en 1903, también escribió varios artículos de matemáticas con teorías muy influyentes que se han utilizado durante muchas décadas. Describió la estructura necesaria para crear una computadora funcional en uno de estos artículos. Esta estructura de programación forma la base de un porcentaje significativo de la arquitectura informática actual.
Antes del sistema de Von Neumann, las computadoras se diseñaron esencialmente en lugar de ser programadas. Una vez que se ensamblaba una máquina, solo podía realizar una función. Para cambiar lo que hacía la computadora, era necesario volver a cablear, agregar componentes o alterar la estructura física de la máquina.
Si bien muchas computadoras modernas continúan teniendo alguna base en la arquitectura de Von Neumann, algunos programadores han comenzado a descartar el concepto por modelos más eficientes. Un fenómeno conocido como el cuello de botella de Von Neumann es uno de los principales problemas de la estructura. El problema del cuello de botella es que las operaciones que procesan información y datos comparten el mismo bus, que es el método de transporte de estos elementos. Esto afecta la eficiencia y la capacidad general del sistema.
En los tiempos modernos, esta arquitectura a menudo ha sido reemplazada por la arquitectura de Harvard. También es un tipo de arquitectura de programa almacenado. La arquitectura de Harvard administra el almacenamiento, los datos y las instrucciones de manera similar, pero tiene más recursos para transportar información. La estructura tiene buses de datos dedicados para transportar instrucciones y memoria, de modo que puedan operar más funciones al mismo tiempo. Si bien la arquitectura de Harvard ha ganado popularidad, todavía hay quienes prefieren la arquitectura más simple de Von Neumann, que puede ser un formato más accesible para los programadores de computadoras principiantes en particular.