O que é melhor?
Cada arquitetura tem suas vantagens: Sendo tudo o resto igual, o modelo de Harvard tem a vantagem no desempenho. O modelo Von Neumann é mais flexível.
Híbridos Modernos
A maior parte dos computadores de uso geral (Mac’s PC’s etc.) são actualmente desenhos híbridos que lhe dão o melhor de ambas as arquitecturas. No fundo da CPU operam no modelo de Harvard usando caches separados para instruções e dados para maximizar o desempenho. Mas as caches de instruções e dados são ambas carregadas automaticamente de um espaço de memória comum. De uma perspectiva de programação, estes computadores parecem ser máquinas Von Neumann puras com muitos gigabytes de armazenamento virtual.
Microcontroladores
Microcontroladores como os que alimentam os Arduinos são projetados para aplicações embarcadas. Ao contrário dos computadores de uso geral, um processador embarcado normalmente tem uma tarefa bem definida que deve desempenhar de forma confiável e eficiente – e a um custo mínimo, os projetos dos Microcontroladores tendem a ser bastante espartanos. Eles renunciam aos luxos do cache multi-camadas e sistemas de memória virtual baseados em disco e se ater ao que é essencial para a tarefa.
O modelo de Harvard acaba sendo uma boa combinação para aplicações embarcadas e o Atmega 328 usado no Arduino UNO usa uma arquitetura relativamente pura de Harvard. Os programas são armazenados na memória Flash e os dados são armazenados na SRAM.
Para a maior parte, o compilador e os sistemas de tempo de execução cuidam de gerenciá-los para você, mas quando as coisas começam a ficar apertadas, ajuda estar ciente de como as coisas funcionam sob o capô. E as coisas começam a ficar apertadas muito mais rapidamente nestas pequenas máquinas!
Uma escala completamente diferente
A maior diferença entre estes microcontroladores e o seu computador de propósito geral é a enorme quantidade de memória disponível. O Arduino UNO tem apenas 32K bytes de memória Flash e 2K bytes de SRAM. Isso é mais de 100.000 vezes menos memória física do que um PC de baixo custo! E isso nem sequer conta a unidade de disco!