Ex.: conjunto de instruções, números de bits usados para representar dados, mecanismos de entrada e saída e técnicas de endereçamento de memória.

Organização: unidades operacionais e suas interconexões que realizam as especificações arquiteturais. 

Ex.: detalhes de hardware, sinais de controle, interface entre computadores e os periféricos, tecnologia de memória usada etc.

Funções básicas

-Entrada de dados: inserir/entrar com dados.

-Processamento de dados: resposável pela execução de instruções. Unidade central de processamento (CPU) é o principal componente.

-Armazenamento de informações: memória (RAM/HD/discos externos)

-Entrada de dados: dispositivos que fornecem informações para serem processados.

-Saída de informação: visualizar dados, dispositivos que retornam tudo que foi processado pelo computador (ex.:tela, impressora, fone de ouvido).

Unidade Aritmética e Lógica (ULA)

Aritmética executa as operações aritméticas do computador: soma, subtração, divisão e multiplicação.

Lógica: and, or, xor, not etc.

Unidade de controle (UC)

Controla as ações da ULA e instruções direcionadas ao processamento.

Barramentos
São os caminhos que os dados percorrem. Para o processamento>memória>saída.

Registradores: são memórias que fazem parte do CPU que armazenam e destinam informações binárias para serem processadas. Assim como a RAM elas são voláteis.

Memória cache: foram desenvolvidas para armazenar e distribuir mais rapidamente os dados para o registrador.

Memória RAM: memória principal, depositório temporário, possibilita o processador a endereçar dados de diversas regiões diferentes e verifica as informações dos dispositivos de entrada e saída. São voláteis.

Medidas de tamanho no computador:

-bytes > sequência de  8 bits.

-1 bit é representado pelos números 0 e 1.

-1 bit representa um caractere de um texto no PC.

Interconexão

Comunicação entre os componentes.

-Memória >processador: processador lê os dados da memória.

-Processador>memória: processador escreve dados para a memória.

-E/S>processador: processador lê dados dos dispositivos de E/S.

-E/S>memória: troca dados diretamente sem passar pelo processador (DMA).

Von Neumann

A arquitetura de Von Neumann prevê o armazenamento dos programas e dados em uma mesma memória que são processados por uma CPU  que é composta por uma UC, memória e a ULA nas quais os dados são fornecidos por meio de dispositivos de E/S.

Sua vantagem é o armazenamento de dados, já sua desvantagem é que os processadores são limitados, pois os barramentos ficam limitados pela taxa de transferência de dados.

-1º geração: entre 1955~1963 (válvulas(tubo de vidro), ENIAC (máquina decimal)

  -Von Neumann deu início a um projeto chamado IAS, utilizava os mesmos principios do  EDVAC.

2º geração: 1955~1964 (transistores, linguagem Assembly, armazenamento em disco e fita magnética, primeiro a ter visor)

3º geração: 1964~1977 (circuitos integrados, aumento da capacidade de processamento, uso da linguagem Fortran e Cobol, microchips(dezenas de transistores em um chip)).

4º geração: 1977~1991 (processador, discos rígidos, impressoras, teclados, linguagens Smalltalk, C e C++).

5º geração: 1991~hoje (processadores de 64 bits, conexão com internet, multimídia).

Na parte técnica, os processadores de 32 bits podem acessar 2³² endereços de memórias diferentes, o que dá aproximadamente 4GB de RAM (ou 3,5 GB na prática, pois parte do registro é usado para armazenar valores temporários).

Já os modelos de 64 bits podem acessar 2⁶⁴ endereços, o que dá aproximadamente 18 EB (Exabytes). Embora seja um valor muito grande, ele é apenas teórico. Vendo por esse ângulo, se um PC tem 8 GB ou 16 GB de memória RAM, é melhor que se tenha um processador de 64 bits. 

Foi um dos responsáveis pela criação do ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Computer), o primeiro computador para uso profissional (militar). John Von Neumann introduziu a noção de "programação por software" ao colocar um programa na memória do ENIAC. Para isso, o matemático utilizou pela primeira vez a linguagem binária, linguagem que é usada pelos computadores de todo o Mundo. 

As vantagens de Neumann eram de armazenar dados no computador e já suas desvantagens foram o limite de velocidade dos computadores devido aos barramentos (gargalo de Von Neumann).

Barramento de endereços: constituído de um conjunto de linhas de endereço que indicam a posição de memória onde se encontra o dado requisitado. Uma vez dada a posição, a informação armazenada na memória passará à CPU através do barramento de dados. Define a quantidade de posições de memória e/ou de portas de entrada/saída que podem ser acessadas pelo microprocessador.

Barramento de controle: formado por um número variável de linhas, através das quais se controlam as unidades complementares (habilitação e desabilitação das memórias para leitura e escrita, permissão para periféricos ou coprocessadores acessarem as vias de dados e endereços). Transfere, para as diversas partes do sistema, sinais que definem e orientam toda a sua operação.