Razširjena von Neumannova arhitektura

Danes vsi računalniki uporabljajo centralno (ali sistemsko) vodilo, ki povezuje vse tri osnovne gradnike von Neumannove arhitekture. Sistemsko vodilo uporablja tehnologijo in protokole, ki omogočajo zelo hiter prenos podatkov, naslovov in kontrolnih informacij med vsemi tremi gradniki. Poleg tega nam sistemsko vodilo omogoča še povezovanje večjega števila CPE. Na ta način lahko gradimo večprocesorske ali večjedrne računalniške sisteme. Tipična arhitektura računalnika s sistemskim vodilom je prikazana na spodnji sliki:

Večina današnjih računalnikov nima samo enega vodila, temveč hierarhijo večjega števila vodil. Tako imamo v računalnikih z Intelovimi procesorji prednje vodilo (ang. front-side bus), ki je namenjeno povezovanju centralnih procesnih enot z glavnim pomnilnikom, in t.i. stražnje vodilo (ang. back-side bus), ki centralno procesno enoto povezuje s predpomnilnikom.

Matična plošča osebnega računalnika

Matična plošča osebnega računalnika je kompleksno elektronsko vezje, katerega glavna naloga je, da CPE, pomnilnik in vhodno-izhodne naprave, tj. vse tri osnovne gradnike von Neumannove arhitekture, poveže v delujočo celoto.

Matična plošča vsebuje podnožje, v katerega vstavimo centralno procesno enoto (npr. Intelov ali AMD-jev procesor). Zraven je običajno več rež, kamor vstavimo pomnilniške module DIMM (ang. dual in-line memory module), ki se uporabljajo kot glavni pomnilnik. Pomnilnik mora biti fizično čim bližje centralni procesni enoti, da so prenosne poti, po katerih se prenašajo ukazi in operandi, čim krajše. Posledično bo čas prenosa med centralno procesno enoto in pomnilnikom kratek. Priključki PCI (ang. Peripheral Component Interconnect) in PCIe (ang. PCI Express) so namenjeni priključevanju hitrih vhodno-izhodnih naprav, kot so npr. grafične kartice. Med temi hitrimi vhodno-izhodnimi napravami ter med centralno procesno enoto in glavnim pomnilnikom se prenašajo velike količine podatkov. Na matični plošči je še množica priključkov za počasnejše zunanje naprave, kot so npr. tipkovnice, miške, USB-ključki, tiskalniki idr.