Общие принципы построение компьютера были предложены в 1945 году американцем венгерского происхождения фон Нейманом и включают 5 ключевых компонент (т.н. архитектура фон Неймана):
· Центральное арифметико-логическое устройство (АЛУ)
· Центральное устройство управления (УУ)
· Запоминающее устройство
· Устройство ввода информации
· Устройство вывода информации
В принятых сейчас терминах первые две компоненты представляют собой процессор, третий – память, а последние две компоненты называют устройствами ввода-вывода. Таким образом, любой компьютер строится из процессора, памяти и устройств ввода-вывода.
Архитектура фон Неймана построения компьютера приводит к необходимости выполнять операции последовательно одна за другой, осуществляя принцип последовательной обработки информации. Дальнейшим развитием принципов фон Неймана является построение компьютеров с несколькими процессорами, позволяющее перейти к принципу параллельной обработки информации, что значительно повышает быстродействие компьютера и существенно расширяет его возможности.
Основные компоненты современных компьютеров строятся на базе технологии изготовления интегральных схем на кристалле кремния, которые позволяют размещать на площади в несколько квадратных сантиметров миллионы логических вентилей или ячеек памяти. Каждая интегральная схема представляет собой многослойное переплетение более простых схем соединения, которые уже невозможно различить невооруженным глазом. Изготавливаются такие схемы из единого кристалла кремния, используя методы фотолитографии и травления с точностью до долей микрона для послойного размещения элементов схемы на поверхности кристалла. Интегральные схемы получили в настоящее время название чипов (chip – щепка), а их наборы – чипсетов. Именно такие «щепки» размером порядка 1 см2, размещаемые в различных устройствах современного компьютера, и составляют его основу.