Основное отличие гарвардской и фон-неймановской архитектур компьютерных систем заключается в способе хранения данных и инструкций. 8

Архитектура фон Неймана предполагает единое хранилище для программ и данных. 9 Инструкции, которые компьютер должен выполнить, и данные, над которыми он работает, хранятся в одной и той же памяти. 9 Для передачи данных, адресов и управляющих сигналов используется одна шина. 1 Команды выполняются одна за другой, в строгой последовательности. 9

Гарвардская архитектура предусматривает раздельное хранение программы и данных в оперативной памяти разного вида. 2 Каждая память соединяется с процессором отдельной шиной, что позволяет одновременно считывать и данные, и инструкции. 46

Таким образом, компьютер с гарвардской архитектурой при определённой сложности схемы быстрее, чем компьютер с архитектурой фон Неймана, поскольку потоки команд и данных расположены на раздельных, физически не связанных между собой аппаратных каналах. 6

Существуют гибридные архитектуры, которые сочетают достоинства как гарвардской, так и фон-неймановской архитектур. 6