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O termo "gargalo de von Neumann" foi cunhado por John Backus em sua palestra Award 1977 ACM Turing. Segundo Backus:

Certamente deve haver uma maneira menos primitiva de se fazer grandes alterações na memória, do que empurrando um grande número de palavras, de um lado a outro, do gargalo de von Neumann. Não é somente um gargalo literal para o tráfego de dados, mas, o mais importante, é um gargalo intelectual que nos tem mantido atados a um pensamento de "uma palavra por vez" em vez de encorajar-nos a pensar em termos unidades conceituais maiores. Assim, a programação é basicamente o planejamento e detalhamento do enorme tráfego de palavras através do gargalo de von Neumann e grande parte desse tráfego não diz respeito aos dados propriamente ditos, e sim a onde esses dados são encontrados.8

O problema de desempenho pode ser aliviado (até certo ponto) por diversos mecanismos. Colocando uma memória cache entre o processador e a memória principal, proporcionando caches separados com os caminhos de acesso separado para dados e instruções (a chamada arquitetura Harvard Modificada), utilizando um algorítmo preditor de salto e lógica. O problema também pode ser contornado usando um pouco de computação paralela, por exemplo a arquitetura NUMA, esta abordagem é geralmente utilizada em supercomputadores.

Primeiros computadores de arquitetura von Neumann[editar | editar código-fonte]

A Primeira Ideia (primeiro rascunho - First Draft) descrevia um design de computador que foi usado por muitas universidades e corporações para construir seus computadores. 9 Dentre esses computadores, somente o ILLIAC e o ORDVAC possuíam instruções compatíveis.

Manchester Small-Scale Experimental Machine (SSEM), Apelidado de "Baby" (Universidade de Manchester, Reino Unido) fez sua primeira temporada de sucesso de um programa armazenado em 21 de junho de 1948.

EDSAC (Universidade de Cambridge, Reino Unido) foi o primeiro computador eletrônico prático de programa armazenado (Maio de 1949)

Manchester Mark 1 (Universidade de Manchester, Reino Unido) Desenvolvido a partir do SSEM (Junho de 1949)

CSIRAC (Council for Scientific and Industrial Research) Australia (Novembro de 1949)

EDVAC (Ballistic Research Laboratory, Computing Laboratory at Aberdeen Proving Ground 1951)

ORDVAC da Universidade de Illinois, Maryland (completado em novembro de 195110 )

IAS machine da Universidade de Princeton (jan. de 1952)