(2) 資料冒險

        流水線使原先有先後順序的指令同時處理，當出現某些指令的組合時，可能會導致指令使用了錯誤的資料。

看下面這個例子：

暫存器訪問的資料冒險

        add R1,R2,R3將暫存器R2和R3的和賦給R1，add R4,R1,R5將暫存器R1和R5的和賦給R4，很明顯，R1在第1條指令中被更新，然後在第2條指令中使用，可是R1必須在第5個cycle之後才被更新，而指令2再第4個cycle就要訪問R1，這時的R1還不是正確的值，執行結果出錯。

        一種解決方法是在這2條語句之間增加2個cycle的等待：

通過增加等待來消除資料冒險

        延時2個cycle，cycle 5將第1條指令的結果寫回到暫存器R1中後，第2個add指令的EX單元就可以正常執行了。

這種方法很大一個缺點就是中間增加了2個cycle的等待，影響了執行效率。實際的處理器使用直通(Forwarding)來解決這個問題。

        當硬體檢測到當前指令的源運算元正好在EX/MEM流水線暫存器中時，就直接將EX/MEM暫存器的值傳遞給ALU的輸入，而不是從暫存器堆中讀資料，如圖：

使用Forwarding，解決資料冒險

        不只暫存器訪問有這樣的問題，Memory訪問也有同樣的問題。看下面這個例子：

Memory訪問的資料冒險

        load R1,(R2)將儲存器中的值裝載到R1中來，儲存器的地址在R2中儲存，store R1,(R3) 將R1中的值放到儲存器中去。在cycle 4，load指令的MEM階段將儲存器中的值裝載到MEM/WB暫存器中，在cycle 5，load指令的WB階段將MEM/WB暫存器的值裝載到暫存器R1中，而在cycle 5，store指令的MEM要將暫存器R1的值放到儲存器中去，R1的值還沒有被load指令更新。這個資料冒險的解決方法可以延時1個週期，也可以採用同樣的Forwarding方法，將MEM/WB暫存器直通到MEM輸入端。

使用Forwarding，解決資料冒險

        也不是每種資料冒險都能解決，同時又不引起stall，例如下面這個例子：

仍然需要stall的直通示例

        sub指令需要R1，但是R1最早也要在cycle 4才到MEM/WB暫存器中，即使將MEM/WB暫存器直通到EX的輸入端，也需要延時一個cycle才能使用。