前言
美籍匈牙利科学家冯·诺依曼最先提出“程序存储”的思想，并成功将其运用在计算机的设计之中，根据这一原理制造的计算机被称为冯·诺依曼结构计算机，其基本由五大部件组成：运算器、控制器、存储器、I/O 设备（输入设备和输出设备，统称为 I/O 设备）。
存储程序原理是将程序存放在计算机存储器中，然后按存储器中的首地址执行程序的第一条指令，之后顺序执行其他指令，直至程序结束执行。
存储器是用来存储程序和各种数据的记忆部件。存储器是由主存储器和辅存储器组成。在现代计算机结构中，主机是由*处理器（CPU）和主存储器（主存）组成的，而辅存储器（外存）应该归于 I/O 设备。主存储器与 CPU 直接打交道，程序需要内存才可以运行；辅存储器就是我们熟知的机械硬盘、固态硬盘等等。
冯诺依曼机结构
输入设备将信息转换成机器能识别的形式；存储器存放数据和程序；运算器进行算术运算和逻辑运算；控制器指挥程序运行；输出设备将结果转换成人类熟悉的形式。
输入设备将程序的指令和数据输入到运算器中，运算器再把它们存放在存储器中。控制器按地址顺序取出存放在主存储器中的指令，然后分析指令。控制器指挥运算器进行算术运算或逻辑运算，运算完成之后把计算结果交给输出设备输出。
指令和数据以二进制表示，同等地位存储于存储器。指令由操作码和地址码组成。
以运算器为结构的中心，数据和程序需要通过输入设备，再通过运算器把它们存放到存储器中，不能直接通过输入设备存放到存储器中。运算器的工作应该更多关注于计算，而不是多承担了一项运输数据和程序的不必要的工作，这会降低运算器的运算效率。
将冯诺依曼结构比喻成一个工厂，将五大部件换成一个个部门，我们来考虑如果以运算器为中心的问题。
原材料是可以直接存储到仓储部门的，但是必须经过生产加工部门才可以存放。销售部门需要通过生产加工部门拿到产品，然后才可以将产品向外出售。很显然，这种结构的工作效率是低效的。
现代计算机结构
冯诺依曼机结构是以运算器为中心，在上述过程中，指出了这种结构的缺点。在现代计算机结构中，是以存储器为中心的结构，数据和程序直接存储到存储器中，输出设备也可以直接从存储器直接取走计算结果。这样，运算器减轻了工作，它可以更加专注于计算，以此提高工作效率。