Williams tube
ノイマン型のコンピュータを実際に製作する際の最大の問題は、適当なメモリデバイスが入手できるかであった（当時のコンピュータ本体は一般的な真空管で作られていたが、プログラム内蔵方式でプログラムとデータ両方に必要な量のメモリは、同様にして真空管で作るには多過ぎた）。マンチェスター大学の Manchester Small-Scale Experimental Machine (SSEM) は世界初のプログラム内蔵方式のコンピュータであり、プログラム内蔵方式とウィリアムス管の実用性を示すことに成功した。ウィリアムス管は普通のブラウン管 (CRT) を使った初期の記憶装置であり、SSEMは1948年6月にプログラムを動作させることに成功している。プログラム内蔵方式以前の計算機械、例えばENIACは、パッチパネルやプラグボードで配線を変更することでプログラミングされており、ある問題用に構成されているものを、別の問題用に構成するには多大な手間が必要だった。具体的にはENIACの場合、数日かかっていたという。プログラム内蔵方式のコンピュータは他の研究者も開発しており、例えばイギリス国立物理学研究所のPilot ACE、ケンブリッジ大学のEDSAC、アメリカ陸軍のEDVACなどがある。それらはメモリとして水銀遅延線を使っているが、SSEMと Mark 1 はウィリアムス管を採用している点が異なる。