În data de 30 iunie 1945, John von Neumann scrie „First Draft of a Report on the EDVAC” care conține prima descriere publicată a designului logic al unui calculator folosind conceptul de program memorat, ulterior cunoscut sub numele de arhitectura von Neumann.
Von Neumann descrie un design detaliat al unui „sistem de calcul digital automat de foarte mare viteză”. El o împarte în șase subdiviziuni majore:
- o parte centrală aritmetică, CA;
- o parte centrală de control, CC;
- memorie, M;
- intrare, eu;
- ieșire, O; și
- memorie externă (lentă), R, cum ar fi carduri perforate, bandă Teletype etc
Numerele erau reprezentate în notație binară. El estima că 27 de cifre binare (nu a folosit termenul „bit”, care a fost inventat de Claude Shannon în 1948) ar fi suficiente (având o precizie de 8 zecimale), dar rotunjește până la numere de 30 de biți cu un bit semn și un bit special, pentru a distinge datele de instrucțiuni, rezultând un cuvânt de 32 de biți.
Calculele folosesc aritmetica complementului față de doi, simplificând scăderea. Pentru înmulțire și împărțire, el propune plasarea punctului binar după bitul de semn, ceea ce înseamnă că toate numerele sunt tratate ca fiind între -1 și +1 și, prin urmare, problemele de calcul trebuie scalate în consecință.
Un concept cheie de design enunțat și numit mai târziu „arhitectura Von Neumann” este o memorie uniformă care conține atât numere (date) cât și ordine (instrucțiuni).