Mẫu cho tất cả các máy tính hiện đại là kiến ​​trúc Von Neumann, được trình bày chi tiết trong bài báo năm 1945 của nhà toán học người Hungary John von Neumann. Phần này mô tả kiến ​​trúc thiết kế cho một máy tính điện tử kỹ thuật số với các phân khu của đơn vị xử lý bao gồm một đơn vị logic số học và các thanh ghi bộ xử lý, một đơn vị điều khiển chứa một thanh ghi lệnh và bộ đếm chương trình, bộ nhớ để lưu trữ cả dữ liệu và lệnh, lưu trữ khối ngoài, và cơ chế đầu vào và đầu ra.[9] Ý nghĩa của thuật ngữ đã phát triển có nghĩa là một máy tính chương trình được lưu trữ trong đó một lệnh tìm nạp và thao tác dữ liệu có thể xảy ra cùng một lúc vì chúng chia sẻ một bus chung. Điều này được gọi là nút cổ chai Von Neumann và thường giới hạn hiệu suất của hệ thống.[10]