由于傳統馮.諾依曼計算機體系結構天然所具有的局限性，從根本上限制了計算機的發展。

(1)采用存貯程序方式，指令和數據不加區別混合存儲在同一個存貯器中，(數據和程序在內存中是沒有區別的,它們都是內存中的數據,當EIP指針指向哪 CPU就加載那段內存中的數據,如果是不正確的指令格式,CPU就會發生錯誤中斷. 在現在CPU的保護模式中,每個內存段都其描述符,這個描述符記錄著這個內存段的訪問權限(可讀,可寫,可執行).這最就變相的指定了哪個些內存中存儲的是指令哪些是數據)

指令和數據都可以送到運算器進行運算，即由指令組成的程序是可以修改的。

(2)存儲器是按地址訪問的線性編址的一維結構，每個單元的位數是固定的。

(3)指令由操作碼和地址組成。操作碼指明本指令的操作類型,地址碼指明操作數和地址。

(4)通過執行指令直接發出控制指令控制計算機的操作。指令在存貯器中按其執行順序存放，由指令計數器指明要執行的指令所在的單元地址。指令計數器只有一個，一般按順序遞增，但執行順序可按運算結果或當時的外界條件而改變。

(5)以運算器為中心，I/O設備與存貯器間的數據傳輸都要經過運算器。

(6)數據以二進制表示。

從本質上講，馮.諾依曼體系結構的本征屬性就是二個一維性，即一維的計算模型和一維的存儲模型，簡單地說"存貯類型"是不確切的。而正是這二個一維性，成就了現代計算機的輝煌，也限制了計算機的進一步的發展。

馮·諾依曼計算機的軟件和硬件完全分離，適用于作數值計算。這種計算機的機器語言同高級語言在語義上存在很大的間隔，稱之為馮.依曼語義間隔。造成這個差距的其中一個重要原因就是存貯器組織方式不同，馮·諾依曼機存儲器是一維的線性排列的單元，按順序排列的地址訪問。而高級語言表示的存貯器則是一組有名字的變量，按名字調用變量，不考慮訪問方法，而且數據結構經常是多維的(如數組，表格)。另外，在大多數高級語言中，數據和指令截然不同，并無指令可以像數據一樣進行運算操作的概念。同時，高級語言中的每種操作對于任何數據類型都是通用的，數據類型屬于數據本身，而馮.諾依曼機的數據本身沒有屬性標志，同一種操作要用不同的操作碼來對數據加以區分。這些因素導致了語義的差距。如何消除如此大的語義間隔，這成了計算機面臨的一大難題和發展障礙。

馮.諾依曼體系結構的局限嚴重束縛了現代計算機的進一步發展，而非數值處理應用領域對計算機性能的要求越來越高，這就亟待需要突破傳統計算機體系結構的框架，尋求新的體系結構來解決實際應用問題。目前在體系結構方面已經有了重大的變化和改進，如并行計算機、數據流計算機以及量子計算機、 光子計算機，DNA計算機等非馮計算機，它們部分或完全不同于傳統的馮.諾依曼型計算機，很大程度上提高了計算機的計算性能。

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總結

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