Existen varias limitaciones relacionadas con la arquitectura de Von Neumann, pero la más importante es el cuello de botella de Von Neumann. Dado que los datos y las instrucciones residen en el mismo espacio de almacenamiento, la CPU debe obtener ambos para procesarlos. Sin embargo, ambos se obtienen a través del mismo canal, lo que significa que hay momentos en los que la CPU está inactiva, esperando a que lleguen los datos.