L'evoluzione tecnologica e quella delle architetture non hanno mantenuto lo stesso passo. Attualmente ci troviamo nella situazione in cui la quasi totalità dei sistemi di elaborazione ha un tipo 
di architetura che fa riferimento a quella di Von Neumann. Generalmente la macchina di Von Neumann viene chiamata macchina tradizionale (sequenziale) e presenta le seguenti caratteristiche:
– esiste un'unica CPU con mansioni di governo dell'intero sistema. Dall'unità di controllo interna alla CPU si dipartono tutti i segnali di controllo necessari a gestire il BUS, ad attivare i dispositivi di volta in volta coinvolti nell'operazione in corso di esecuzione ed a sincronizzare l'attività;
– esiste un dispositivo di comunicazione il BUS, suddiviso in BUS dati, BUS indirizzi e BUS di controllo, condiviso da tutti i dispositivi del sistema e sul quale viaggiano tutte le informazioni da e verso la CPU;
– esistono uno o più dispositivi di memoria per il mantenimento di dati e programmi. La memoria prevede un'organizzazione lineare delle locazioni di memoria alle quali ci si può riferire tramite un indirizzo per effettuare le operazioni di lettura e scrittura;
– l'attività dell'intero sistema è scandita da un segnale di clock.
Questo tipo di organizzazione architetturale si riflette sull'intera funzionalità del sistema. Gli aspetti logico-funzionali possono essere riassunti nei seguenti punti:
– il sistema è in grado di eseguire un unico insieme d'istruzioni alla volta. Il programma può operare su un unico insieme di dati. Ogni istruzione del programma viene prelevata dalla memoria ed eseguita singolarmente, non è possibile eseguire contemporaneamente più istruzioni;
– ogni programma è scritto tramite linguaggi procedurali o imperativi che stabiliscono a priori l'ordine sequenziale nel quale le istruzioni devono essere eseguite; l'esecuzione di ogni programma utente richiede diversi insiemi di cicli macchina, un insieme per ogni istruzione del programma. Ogni ciclo macchina è suddiviso nelle fasi operative di FETCH, DECODE ed EXECUTE.
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