Instruction informatique
Contrairement à un calculateur, dont le rôle se limite à réaliser des opérations de calcul (le plus souvent arithmétiques), un ordinateur assure des opérations de traitement de l'information, c'est-à-dire qu'il exécute successivement des opérations en suivant les directives d'un algorithme. Ce traitement est mené à l'aide d'instructions plus ou moins sophistiquées, et plus ou moins proches du microprocesseur. Par instruction informatique on entend donc décrire une commande unique, représentée par un symbole (numérique ou alpha-numérique, dit mnémoniques), et dont la finalité est prédéfinie : de la plus simple (déplacer l'index du microprocesseur dans la mémoire, additionner deux nombres) à la plus sophistiquée et abstraite (par exemple les instructions de gestion de classes du langage Java). Historiquement cette particularité de l'ordinateur qui conduit des traitements en exécutant successivement des instructions est directement reliée au principe de la machine de Turing créé par Alan Turing pour donner une définition précise au concept d'algorithme. Cette machine est un modèle abstrait d'un appareil mécanique de calcul auquel on aurait rajouté un ruban (de la mémoire) et une tête de lecture (le processeur) susceptible de mener des traitements d'après des symboles interprétés par la table des actions (les instructions). Le concept de machine de Turing original était censé représenter une mécanique imaginaire exécutant une procédure. C'est John von Neumann qui s'est chargé de transformer le travail théorique de Turing en une machine fonctionnelle en définissant une architecture dite de von Neuman.
Ordinateur à carte unique
Avec le développement des ordinateurs, il y a eu un changement brusque d'écart de l'ordinateur à carte unique, avec des ordinateurs en cours de construction à partir d'une carte mère, avec des fonctions comme la série de ports ou le contrôleur de disques graphiques étant fournis dans les cartes filles. La disponibilité récente de jeux de puces de pointe offrant la plupart des fonctionnalités d'I/O en tant que composants intégrés permet aux fabricants de cartes mères d'offrir des cartes mères avec I/O traditionnellement assurées par les cartes filles. La plupart des cartes mères de PC proposent désormais un soutien intégré aux disques durs, y compris IDE et SATA avec RAID, graphiques, Ethernet et les traditionnels d'I/O tels que la série de ports USB et clavier/souris de soutien. Les cartes enfichables sont maintenant plus communément élevées de performances graphiques (cartes graphiques vraiment coprocesseurs) et de contrôleurs RAID haute gamme, spécialisés dans les cartes d'I/O tels que l'acquisition de données et le DSP (Digital Signal Processor).