在摩尔电子工程学院（宾夕法尼亚大学)，J·普利斯普·埃克特（J. Presper Eckert，1919-1995）和约翰·莫克利（John Mauchly，1907-1980）设计了ENIAC（ElectronicNumerical Integrator and Computer，电子数字积分计算机)，使用了18,000 个真空管并最终在1945年底完成。按全部吨位算（大约30吨），ENIAC是曾经（或许以后也是）制造出来的最大的计算机。到1977年，人们可以在Radio Shack买到速度更快的计算机。埃克特和莫克利想为计算机申请专利，可是却被竞争者约翰·V·安塔纳索夫（JohnV.Atanasoff，1903-1995）阻扰了，他更早一步设计了一台电子计算机，但它运行得并不顺畅。
ENIAC吸引了数学家约翰·冯·诺依曼（John vonNeumann，1903-1957）的眼球。从1930年开始，出生在匈牙利的冯·诺依曼就定居美国。作为一名令公众瞩目的人物，因其仅凭自己的大脑就能进行复杂的数学计算而闻名，冯·诺依曼当时是普林斯顿高级研究院的一名数学教授，研究范围很广，从量子力学到游戏应用，甚至到经济理论。
约翰·冯·诺依曼协助设计的ENIAC的后续产品EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)。特别是在1946年与亚瑟·W·伯克斯（Arthur W.Burks）和荷曼·哥斯廷（Herman H. Goldstine)共同执笔的题为“电子计算器件逻辑设计的初步分析及讨论（Preliminary Discussion of theLogical Design of an Electronic Computing Instrument )”的论文中，他描述了几个EDVAC 比 ENIAC更加先进的特点。EDVAC的设计者们感觉到计算机内部中应当使用二进制数，而ENIAC使用的是十进制数。同时他们认为计算机中应当拥有
尽可能大容量的存储器，这些存储器应该用来存储程序代码和程序执行中产生的数据(再说明一下，这些在ENIAC中都是不能实现的，对于ENIAC来说，编程不过是扳动开关和插拔电线的事情)。这些指令在存储器中是顺序存放的，而且可以由程序计数器进行寻址，但允许条件跳转。这就是著名的“存储程序概念”（stored-program concept)。
这些设计上的决策是计算机历史中非常重要的一个进化阶段，现在我们称之为“冯·诺依曼结构”。上一章中设计的计算机就是一个经典冯·诺依曼计算机。但是伴随着冯·诺依曼结构，又出现冯·诺依曼瓶颈（vonNeumannbottleneck)。在冯·诺依曼计算机中，为了执行指令通常需要花费大量的时间先将这些指令从存储器中取出来。我们仔细回忆一下，第17章中最后设计的计算机需要花费3/4的时间用来取指令。
编码—隐匿在计算机软硬件背后的语言
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