冯·诺依曼结构（von Neumann architecture）
冯·诺依曼结构也称作普林斯顿结构，是一种将程序（指令序列的集合）和数据存放在同一存储器的不同地址的电脑设计概念结构。这是建立在冯·诺依曼原理，即程序可看做一种特殊的“数据”，同样地可以被处理和存储，故两者可存放在同一存储器中，采用单一的地址总线和数据总线。
特点：
第一，程序和数据存放在同一存储器的不同地址上；
第二，存储单元线性排列，且其位数固定；
第三，顺序执行，即程序/数据—>内存—>取指令执行指令；
顺序执行程序。执行前，将需要的程序和数据先放入存储器（PC为内存）。当执行时把要执行的程序和要处理的数据按顺序从存储器中取出指令一条一条地执行，称作顺序执行程序。
第四，组成上有运算器，存储器，控制器，输入/输出设备。如下图：
冯·诺依曼体系结构的特点决定了它可以最大限度地利用资源。怎么理解呢？你数据和程序放在同一个地方，不用花销太多的资源就能取到数据和程序。这也算是冯氏结构的一大优点吧。可是由于程序和数据存放在同一存储区，存取程序和数据间时共享同一总线，导致了冯·诺依曼瓶颈。
哈佛结构
与冯氏结构相对的是哈佛结构，即将程序和数据分开存储的结构。其过程CPU首先到程序指令储存器中读取程序指令内容，解码后得到数据地址，再到相应的数据储存器中读取数据，并进行下一步的操作（通常是执行）。程序指令储存和数据储存分开，数据和指令的储存可以同时进行，可以使指令和数据有不同的数据宽度。如下图：
联系冯氏结构的瓶颈，我们很快能想到哈佛结构能够完成指令和数据的并发操作，减轻了程序运行时的访存瓶颈，也就是提高吞吐量，是一种并行结构；而冯氏结构只能是顺序操作，是一种串行的处理方式。原始的冯·诺依曼体系结构，通过引入流水线技术（Pipeline）提高吞吐量。
流水线技术与并行处理有所区别，流水线是在顺序指令流计算机中实现处理时间重叠的技术。流水线的并行处理是指完成对一条指令的不同操作（取指令、解码指令、执行指令）的各个部件在时间上是可以同时重叠工作（三级流水线）。CPU是按照取指令、解码指令、执行指令来完成一条指令的操作，当CPU取完第一条指令后，接着解码第一条指令，同时CPU取第二条指令，该步完成后，CPU执行第一条指令，同时解码第二条指令、取第三条指令，如此重叠操作。
因此，各部件同时处理是针对不同指令而言的，各部件分别同时为多条指令的不同部分（step、stage）进行工作，以提高各部件的利用率来提高指令的平均执行速度。但是这样虽然提高了系统的速率，由于流水线结构使得不容易计算程序运行的时间，对一些时序要求很严的情况，该结构还是存有弊端的。所以在一些实时性很强的嵌入式系统采用哈佛结构可以高速数据处理，同时读取指令和数据，大大提高了数据吞吐率，保证了系统的可靠性。