Quelques limitations de cette architecture

Différence de vitesse de traitement

Les processeurs exécutent maintenant des instructions très rapidement tandis que l'écriture des données en mémoire est bien plus lente. C'est pourquoi des registres de mémoire sont intégrés au processeur et permettent de stocker des résultats de calculs intermédiaires. La mémoire cache a un peu la même fonction, elle est bien plus rapide que la mémoire vive mais aussi bien plus chère.

Type de mémoire	Temps d'accès	Débit	Capacité
registres	1 ns		Kio
mémoire cache	2-3 ns		Mio
mémoire vive	5-60 ns	1-20 Gio/s	Gio
disque durs	3-20 ms	10-320 Mio/s	Tio
DVD	140 ms	2-22 Mio/s	4.5-17 Gio

Les virus informatiques

Puisque les programmes sont stockés en mémoire et que le contenu de celle-ci peut-être modifiée, un programme tierce malveillant (virus, cheval de Troie, ver) peut faire des dégâts. C'était bien sûr plus difficile d'altérer un programme quand la programmation se faisait par câblage...

Dépassement de pile

Comme les programmes et les données sont stockées dans la même mémoire, il peut arriver dans des cas rares (programmes mal écrits ou malveillants) que la pile des instructions ou des données à traiter deviennent trop grande et efface une partie des programmes. En anglais, on parle de stack overflow.

Architecture multiprocesseurs

Avec l'augmentation des fréquences des processeurs (de 740 kHz avec le microprocesseur 4004 d'Intel jusqu'à environ 4 Ghz de nos jours), un problème de chauffe est apparu, qui provoquait des erreurs ou des ralentissements.

Afin de continuer à améliorer les performances de leurs processeurs, les fabriquants ont choisi de multiplier les coeurs : un coeur est principalement composé d'une UAL, de registres (R0, R1...) et d'une unité de commande, un coeur est donc capable d'exécuter des programmes de façon autonome.

Le gain de performance est alors présent, à condition que le système d'exploitation sache gérer ces différents coeurs et que les logiciels aussi.

Pour plus de précision sur le modèle de Von Neumann : cliquez ici.