von Neumann-maskinen er en teoretisk modell av en datamaskin som ble utviklet av John von Neumann på 1940-tallet. Det er ikke en ekte maskin i den forstand at den ikke eksisterer som en fysisk enhet. Imidlertid er von Neumann-arkitekturen grunnlaget for de fleste moderne datamaskiner, og dens prinsipper brukes i utformingen av alle digitale datamaskiner.

von Neumann-maskinen består av fire hovedkomponenter:

1. Prosessoren: Dette er den delen av datamaskinen som utfører instruksjoner. Den leser instruksjoner fra minnet og utfører de nødvendige beregningene.

2. Minne: Dette er den delen av datamaskinen som lagrer data og instruksjoner.

3. Inndataenheter: Dette er enhetene som lar brukeren legge inn data i datamaskinen.

4. Utdataenheter: Dette er enhetene som lar datamaskinen sende ut data til brukeren.

von Neumann-arkitekturen er en lagret programarkitektur, som betyr at instruksjonene for datamaskinen lagres i minnet sammen med dataene. Dette gjør at datamaskinen kan programmeres ved å endre instruksjonene i minnet, i stedet for å måtte koble om selve datamaskinen.

von Neumann-arkitekturen er en kraftig og allsidig design, og den har blitt brukt i konstruksjonen av alle moderne datamaskiner. Det er imidlertid ikke uten begrensninger. En begrensning er at von Neumann-arkitekturen er sekvensiell, noe som betyr at den kun kan behandle én instruksjon om gangen. Dette kan begrense ytelsen til datamaskinen, spesielt når den kjører flere programmer samtidig.

En annen begrensning ved von Neumann-arkitekturen er at den er sentralisert, noe som betyr at alle data og instruksjoner må passere gjennom prosessoren før de kan brukes. Dette kan skape en flaskehals, spesielt når det er mye data som behandles.

Til tross for disse begrensningene forblir von Neumann-arkitekturen grunnlaget for de fleste moderne datamaskiner. Det er en kraftig og allsidig design som har blitt brukt med suksess i over 70 år.