EDVACに関する報告書の第一草稿
リレーよりも真空管を使用するべきであると主張した。真空管が1マイクロ秒で動作する能力があるのに対し、リレーは10ミリ秒でしか動作しないからである。
フォン・ノイマンは、コンピュータをできるだけ単純にして、演算を重複させることでパフォーマンスを向上させる試みは回避することを提案している(5.6節)。算術演算は一度に1つの二進数のみ行われる。2桁の二進数の加算は1マイクロ秒かかると推定しているため、30ビットの乗算には約30マイクロ秒、つまり約1ミリ秒かかることになる。
フォン・ノイマンの設計は、神経細胞をモデルとした、彼が「E素子」(E element)と呼ぶもので構築されているが、これは1つか2つの真空管を使って構築できるデジタル素子である。現代の用語では、最も単純なE素子は、2入力のANDゲートで1つの入力を反転(抑制入力)したものである。より多くの入力を有するE素子は関連するしきい値を有し、(唯一の)抑制入力がパルス化されない限り、正の入力信号の数がしきい値以上となったときに出力を生成する。