二戰期間，馮·諾依曼加入曼哈頓計劃，此時的他已經擁有極高的學術地位。原子彈的研製涉及大量運算，洛斯·阿拉莫斯國家實驗室在體驗過機電計算機Harvard Mark I之後，對ENIAC寄予了更高的期望。1944年的夏天，馮·諾依曼作為顧問加入ENIAC專案，提出了許多建設性意見，並深度參與到EDVAC的討論中。
這期間，馮·諾依曼在EDVAC上投入了許多思考，他愈發覺得，EDVAC不單是一個平凡的計算機專案，它潛藏著更深的理論意義。他想起圖靈的論文，通用圖靈機能夠根據紙帶上的策略資訊模擬任意圖靈機的行為，紙帶是它是儲存器[1]，策略資訊就是程式，這正是儲存程式最早的思想萌芽。而他們現在所嘗試的，正是用電子管將它變成現實！1945年6月，在一趟返回洛斯·阿拉莫斯國家實驗室的列車上，完整的EDVAC已在馮·諾依曼腦中清晰可見，他奮筆疾書，寫出了那篇長達101頁，影響計算機歷史走向的《EDVAC報告書的第一份草案》。
草案不僅詳述了EDVAC的設計，還為現代計算機的發展指明瞭道路： 1. 機器內部使用二進位制表示資料； 2. 像儲存資料一樣儲存程式； 3. 計算機由運算器、控制器、儲存器、輸入模組和輸出模組5部分組成。
這些在現在看來似乎是理所應當的原則，在當時卻是一次劃時代的總結。這份草案與其說是馮·諾依曼對EDVAC的設計描述，不如說是他對當時全世界計算機建造經驗集大成式的高度提煉。
馮·諾依曼將計算機與神經細胞類比，運算器、控制器和儲存器相當於聯絡神經元，輸入模組和輸出模組相當於感覺神經元和運動神經元。通俗地講，就好比人擁有可以思考（處理資訊）的大腦，並透過“感覺”獲取來自世界的資訊，透過“運動”去改變世界。計算機同樣需要這樣一個世界，那就是當時的穿孔介質、開關、旋鈕、接外掛，等等，統稱外部記錄媒體。
這種基於儲存程式思想的計算機結構，後來被稱為馮·諾依曼結構。馮諾依曼結構奠定了現代計算機的基調，放到今天，運算器和控制器就是CPU的主要組成部分，儲存器主要對應為記憶體，輸入和輸出模組也被晶片化後集成到主機板，外部記錄媒體變得豐富多樣，比如滑鼠、鍵盤、顯示器、觸屏、手柄、硬碟、隨身碟、音箱、話筒，等等。
馮·諾依曼結構
這份草案很快流傳開來，並轟動了整個計算機界，但作為ENIAC團隊的共同成果，卻只署了馮·諾依曼一個人的名字。命運又一次給埃克特和莫奇利開了個大玩笑，這不僅讓EDVAC失去了巨大的專利價值，還讓ENIAC團隊失去了應得的聲譽。儘管馮·諾依曼並非有意為之，埃克特和莫奇利也一再強調即使沒有馮·諾依曼，他們也能給出同樣的成果，但“馮·諾依曼結構”實在太過經典，這個名詞早已深入人心。
而EDVAC的設計思想中，有多少屬於埃克特和莫奇利，有多少又屬於馮·諾依曼，這是個永遠也解不開的謎。但至少，如果沒有馮·諾依曼將設計方案抽象至理論層面，計算機世界的“大一統時代”可能還要推遲到來。
如果說圖靈描繪了計算機的靈魂，那麼馮·諾依曼則框定了計算機的骨架，後人所做的只是不斷豐富計算機的血肉罷了。
1948年4月，ENIAC團隊透過線路改造使ENIAC的函式表有了儲存指令的能力，但其容量對於程式來說還是太小了。實現儲存程式的關鍵是建造容量足夠大的內部儲存器，要既有不拖累電子運算的訪問速度，也要有相對低廉的成本。一時間，計算機界百花齊放，湧現出各種不同的儲存器。
二戰期間，馮·諾依曼加入曼哈頓計劃，此時的他已經擁有極高的學術地位。原子彈的研製涉及大量運算，洛斯·阿拉莫斯國家實驗室在體驗過機電計算機Harvard Mark I之後，對ENIAC寄予了更高的期望。1944年的夏天，馮·諾依曼作為顧問加入ENIAC專案，提出了許多建設性意見，並深度參與到EDVAC的討論中。
這期間，馮·諾依曼在EDVAC上投入了許多思考，他愈發覺得，EDVAC不單是一個平凡的計算機專案，它潛藏著更深的理論意義。他想起圖靈的論文，通用圖靈機能夠根據紙帶上的策略資訊模擬任意圖靈機的行為，紙帶是它是儲存器[1]，策略資訊就是程式，這正是儲存程式最早的思想萌芽。而他們現在所嘗試的，正是用電子管將它變成現實！1945年6月，在一趟返回洛斯·阿拉莫斯國家實驗室的列車上，完整的EDVAC已在馮·諾依曼腦中清晰可見，他奮筆疾書，寫出了那篇長達101頁，影響計算機歷史走向的《EDVAC報告書的第一份草案》。
草案不僅詳述了EDVAC的設計，還為現代計算機的發展指明瞭道路： 1. 機器內部使用二進位制表示資料； 2. 像儲存資料一樣儲存程式； 3. 計算機由運算器、控制器、儲存器、輸入模組和輸出模組5部分組成。
這些在現在看來似乎是理所應當的原則，在當時卻是一次劃時代的總結。這份草案與其說是馮·諾依曼對EDVAC的設計描述，不如說是他對當時全世界計算機建造經驗集大成式的高度提煉。
馮·諾依曼將計算機與神經細胞類比，運算器、控制器和儲存器相當於聯絡神經元，輸入模組和輸出模組相當於感覺神經元和運動神經元。通俗地講，就好比人擁有可以思考（處理資訊）的大腦，並透過“感覺”獲取來自世界的資訊，透過“運動”去改變世界。計算機同樣需要這樣一個世界，那就是當時的穿孔介質、開關、旋鈕、接外掛，等等，統稱外部記錄媒體。
這種基於儲存程式思想的計算機結構，後來被稱為馮·諾依曼結構。馮諾依曼結構奠定了現代計算機的基調，放到今天，運算器和控制器就是CPU的主要組成部分，儲存器主要對應為記憶體，輸入和輸出模組也被晶片化後集成到主機板，外部記錄媒體變得豐富多樣，比如滑鼠、鍵盤、顯示器、觸屏、手柄、硬碟、隨身碟、音箱、話筒，等等。
馮·諾依曼結構
這份草案很快流傳開來，並轟動了整個計算機界，但作為ENIAC團隊的共同成果，卻只署了馮·諾依曼一個人的名字。命運又一次給埃克特和莫奇利開了個大玩笑，這不僅讓EDVAC失去了巨大的專利價值，還讓ENIAC團隊失去了應得的聲譽。儘管馮·諾依曼並非有意為之，埃克特和莫奇利也一再強調即使沒有馮·諾依曼，他們也能給出同樣的成果，但“馮·諾依曼結構”實在太過經典，這個名詞早已深入人心。
而EDVAC的設計思想中，有多少屬於埃克特和莫奇利，有多少又屬於馮·諾依曼，這是個永遠也解不開的謎。但至少，如果沒有馮·諾依曼將設計方案抽象至理論層面，計算機世界的“大一統時代”可能還要推遲到來。
如果說圖靈描繪了計算機的靈魂，那麼馮·諾依曼則框定了計算機的骨架，後人所做的只是不斷豐富計算機的血肉罷了。
1948年4月，ENIAC團隊透過線路改造使ENIAC的函式表有了儲存指令的能力，但其容量對於程式來說還是太小了。實現儲存程式的關鍵是建造容量足夠大的內部儲存器，要既有不拖累電子運算的訪問速度，也要有相對低廉的成本。一時間，計算機界百花齊放，湧現出各種不同的儲存器。