馮諾依曼的設計思想主要體現在三個方面。首先，計算機采用二進制邏輯，這種邏輯方式為計算機數據處理提供了簡便的基礎。其次，程序存儲執行，這一特點使得計算機能夠靈活地執行不同的任務。最后，計算機由五個部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。這套理論被稱為馮·諾依曼體系結構，奠定了現代計算機的基礎。馮·諾依曼機結構的特點始終是現代計算機發展所遵循的基本結構形式。這種結構特點是“程序存儲，共享數據，順序執行”，要求CPU從存儲器中取出指令和數據進行相應的計算。其主要特點包括：單處理機結構，機器以運算器為中心；采用程序存儲思想；指令和數據一樣可以參與運算；數據以二進制表示；將軟件和硬件完全分離；指令由操作碼和操作數組成；指令順序執行。馮諾依曼的設計思想不僅影響了計算機硬件的構建，還深刻地改變了軟件開發的方式。在硬件方面，馮·諾依曼體系結構使得計算機能夠高效地執行復雜的任務，推動了計算機技術的發展。在軟件方面，程序存儲執行的思想促進了高級編程語言的出現，使得編寫和調試程序變得更加便捷。隨著計算機技術的不斷發展，馮·諾依曼體系結構也面臨著一些挑戰。例如，隨著計算任務的復雜度不斷提高，馮·諾依曼結構在處理并行計算任務時顯得力不從心。因此，許多研究人員開始探索新的計算機體系結構，如多核處理器、GPU等，以應對這些挑戰。盡管如此，馮·諾依曼的設計思想至今仍然是計算機科學領域的基石之一，它不僅在很大程度上塑造了現代計算機的架構，還對軟件開發和編程方法產生了深遠影響。