Numérique et sciences informatiques (spécialité) · Première
Modèle d'architecture de von Neumann : fiche de 1re NSI
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Le modèle de von Neumann range instructions et données dans une seule mémoire : c'est l'ordinateur à programme enregistré.
- L'ordinateur est décomposé en 4 parties distinctes, dont l'UAL (qui effectue les opérations de base) et les dispositifs d'entrée-sortie.
- Le modèle est décrit en juin 1945 dans le cadre du projet EDVAC et reste à la base de la plupart des machines actuelles.
- Atout : un matériel plus simple et moins coûteux. Limite : le goulot d'étranglement de von Neumann.
- Au programme de NSI : savoir dérouler l'exécution d'une séquence d'instructions simples avec ce modèle.
Ce qu'il faut retenir du modèle
Cette fiche résume le modèle d'architecture de von Neumann, une notion du programme de NSI en Première. Elle te donne l'idée centrale, les composants, les avantages, les limites et les pièges classiques.
Les composants du modèle
Le modèle décompose l'ordinateur en quatre parties distinctes. 5 Il faut connaître chacune d'elles par son rôle :
La mémoire est l'élément qui conserve tout ce dont la machine a besoin : programme et données. Lors de l'exécution, le processeur lit les instructions une à une dans la mémoire et copie chacune dans un registre pour la traiter. 1
Mémoire unifiée : avantages et limites
Les instructions et les données sont traitées de la même manière. 5 Cette particularité a deux conséquences.
Exécuter un programme et lire le modèle
Le programme de NSI demande de savoir dérouler l'exécution d'une séquence d'instructions simples dans un modèle d'architecture séquentielle de von Neumann. 2 Ce qui compte : le programme et ses données sont dans la même mémoire, et chaque instruction est copiée à son tour dans un registre du processeur pour être exécutée. 1
Un modèle encore actuel, et ses pièges
Questions flash
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Le modèle utilise une structure de stockage unique pour instructions et données (mémoire unifiée). Séparer les deux est la logique de l'architecture de Harvard, avec laquelle on la confond souvent.
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L'UAL effectue les opérations de base. La communication avec l'extérieur revient aux dispositifs d'entrée-sortie, ce qui rend la première réponse tentante mais fausse.
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Vrai : la mémoire unifiée simplifie le matériel et le rend moins coûteux, mais limite théoriquement la performance. Comme instructions et données passent par le même accès à la mémoire, le processeur doit souvent attendre la mémoire : c'est ce goulot d'étranglement.
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La description date de juin 1945 dans le cadre de l'EDVAC, et le modèle est à la base de la plupart des ordinateurs modernes. L'affirmation 3 est fausse : instructions et données sont traitées de la même manière.
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre l'architecture de von Neumann et celle de Harvard ?
La différence porte sur la gestion de la mémoire. Chez von Neumann, instructions et données sont traitées de la même manière dans une mémoire unifiée. 5
Les ordinateurs actuels suivent-ils encore ce modèle ?
Sources
- Modèle d'architecture de von Neumann - Ressources pédagogiques NSI Première, Éduscol / Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
- Vademecum - Sciences numériques et technologie, Numérique et Sciences Informatiques, Éduscol / Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
- Calcul Haute Performance - Architectures et modèles de programmation, CNRS - Groupe Calcul. Consulté le 6 novembre 2026.
- Introduction à l'Informatique - Cours 2 : Architecture, CNRS - Laboratoire de Mathématiques Fondamentales. Consulté le 6 novembre 2026.
- Architecture de von Neumann, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
- John von Neumann, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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