簡介
串列高級技術附屬檔案的全稱是Serial Advanced Technology Attachment（串列高級技術附屬檔案，一種基於行業標準的串列硬體驅動器接口）就是我們現在經常所說的SATA，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬碟接口規範。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA1.0規範，在當年的IDF Fall 大會上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0標準，正式宣告了SATA規範的確立。2002年，雖然串列ATA的相關設備還未正式上市，但Serial ATA委員會已搶先確立了Serial ATA 2.0規範。SATA規範將硬碟的外部傳輸速率理論值提高到了150MB/s，比PATA標準ATA/100高出50%，比ATA/133也要高出約13%，而隨著未來後續版本的發展，SATA接口的速率還可擴展到2X和4X（300Mb/s和600Mb/s）。從其發展計畫來看，未來的SATA也將通過提升時鐘頻率來提高接口傳輸速率，讓硬碟也能夠超頻。
SATA接口需要硬體晶片的支持，例如Intel ICH5(R)、VIA VT8237、nVIDIA的MCP RAID和SiS964，如果主機板南橋晶片不能直接支持的話，就需要選擇第三方的晶片，例如Silicon Image 3112A晶片等，不過這樣也就會產生一些硬體性能的差異，並且驅動程式也比較繁雜。
SATA的優勢：支持熱插拔 ，傳輸速度快，執行效率高 使用SATA（Serial ATA）口的硬碟又叫串口硬碟，是未來PC機硬碟的趨勢。Serial ATA採用串列連線方式，串列ATA匯流排使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令（不僅僅是數據）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串列接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。
串口硬碟是一種完全不同於並行ATA的新型硬碟接口類型，由於採用串列方式傳輸數據而知名。相對於並行ATA來說，就具有很多的優勢。首先，Serial ATA以連續串列的方式傳送數據，一次只會傳送1位數據。這樣能減少SATA接口的針腳數目，使連線電纜數目變少，效率也會更高。實際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用於連線電纜、連線地線、傳送數據和接收數據，同時這樣的架構還能降低系統能耗和減小系統複雜性。其次，Serial ATA的起點更高、發展潛力更大，Serial ATA 1.0定義的數據傳輸率可達150Mb/s，這比最快的並行ATA（即ATA/133）所能達到133Mb/s的最高數據傳輸率還高，而在Serial ATA 2.0的數據傳輸率達到300Mb/s，最終SATA將實現600Mb/s的最高數據傳輸率。
SATA的物理設計，可說是以Fibre Channel(光纖通道)作為藍本，所以採用四芯接線；需求的電壓則大幅度減低至250mV(最高500mV)，較傳統並行ATA接口的5V少上20倍！因此，廠商可以給Serial ATA硬碟附加上高級的硬碟功能，如熱插拔(Hot Swapping)等。更重要的是，在連線形式上，除了傳統的點對點(Point-to-Point)形式外，SATA還支持“星形”連線，這樣就可以給RAID這樣的高級套用提供設計上的便利；在實際的使用中，SATA的主機匯流排適配器(HBA，Host Bus Adapter)就好像網路上的交換機一樣，可以實現以通道的形式和單獨的每個硬碟通訊，即每個SATA硬碟都獨占一個傳輸通道，所以不存在象並行ATA那樣的主/從控制的問題。
Serial ATA規範不僅立足於未來，而且還保留了多種向後兼容方式，在使用上不存在兼容性的問題。在硬體方面，Serial ATA標準中允許使用轉換器提供同並行ATA設備的兼容性，轉換器能把來自主機板的並行ATA信號轉換成Serial ATA硬碟能夠使用的串列信號，目前已經有多種此類轉接卡/轉接頭上市，這在某種程度上保護了我們的原有投資，減小了升級成本；在軟體方面，Serial ATA和並行ATA保持了軟體兼容性，這意味著廠商絲毫也不必為使用Serial ATA而重寫任何驅動程式和作業系統代碼。
另外，Serial ATA接線較傳統的並行ATA(Paralle ATA)接線要簡單得多，而且容易收放，對機箱內的氣流及散熱有明顯改善。而且，SATA硬碟與始終被困在機箱之內的並行ATA不同，擴充性很強，即可以外置，外置式的機櫃(JBOD)不單可提供更好的散熱及插拔功能，而且更可以多重連線來防止單點故障；由於SATA和光纖通道的設計如出一轍，所以傳輸速度可用不同的通道來做保證，這在伺服器和網路存儲上具有重要意義。
Serial ATA相較並行ATA可謂優點多多，將成為並行ATA的廉價替代方案。並且從並行ATA過渡到Serial ATA也是大勢所趨，應該只是時間問題。相關廠商也在大力推廣SATA接口，例如Intel的ICH6系列南橋晶片相較於ICH5系列南橋晶片，所支持的SATA接口從2個增加到了4個，而並行ATA接口則從2個減少到了1個；nVidia的nForce4系列晶片組已經支持SATA II即Serial ATA 2.0，而且三星已經採用Marvell 88i6525 SOC晶片開發新一代的SATA II接口硬碟，並在2005年初推出。
2007年制定了SATA2及SATA2.5標準，速度達到3000MB/s
友情提示：基於本人親身體會，發現SATA硬碟缺點明顯，在大多數主機板上對超頻非常敏感，基本上一超頻主機板就無法識別SATA硬碟，因此奉勸那些超頻玩家，買SATA硬碟時一定要確認你的主機板支持鎖定PCI-E/SATA，否則很可能出現一超頻就無法識別硬碟的情況。
SATA拔插損壞的,一般都是不注意造成的,人為原因居多,當然也有用料太爛或者設計原因造成的,不過還是建議大家多看多細心,特別是拔有卡扣的SATA線時.
SATA二代
3Gb/s傳輸速率
在SATA2.0擴展規範中，3Gb/s被提到的頻率最高。由於SATA使用8bit/10bit編碼，所以3Gb/s等同於300MB/s的接口速率。不過，從性能角度看，3Gb/s並不能帶來多大的提升，即便是RAID套用的場合，性能提升也沒有想像的那么大。因為硬碟內部傳輸速率還達不到與接口速率等同的程度，而且接口速率的影響也不是很大，在大多數套用中硬碟是將更多的時間花在尋道上，而不是傳輸上。接口速率的提高直接影響到的是從快取進行讀寫的操作，所以理論上大快取的產品會從3Gb/s上得到更大的好處。從現有情況來看，相信3Gb/s的普及速度會加快，不過市場仍會存在一個1.5Gb/s和3Gb/s的共存期。
PATA CRC原理，PATA只對數據部分進行CRC校驗
支持NCQ技術
NCQ的說明在SATA2.0擴展規範所帶來的一系列新功能中，NCQ（Native Command Queuing，原生命令佇列）功能最令人關注。硬碟是機電設備，容易受內部機械部件慣性的影響，其中旋轉等待時間和尋道等待時間就大大限制了硬碟對數據訪問和檢索的效率。
具體來說，如果磁頭停在目標磁軌上方，卻錯過了起始LBA(Logical Block Addressing，邏輯塊定址)，就會產生旋轉等待時間。最糟糕的情況是，硬碟將經過旋轉一整圈的時間才能訪問起始LBA，然後再繼續從剩餘的目標LBA中讀取數據。如果以LBA相對於磁頭角度位置隨機分布，那么平均旋轉等待時間是最大旋轉等待時間的一半。而尋道等待時間是讀/寫磁頭準確定位於存儲目標LBA的磁軌上方所占用的時間。例如，執行單一的讀命令時，磁頭只須訪問一條磁軌，但如果有多條待執行命令，硬碟就要訪問所有目標LBA，從而須花費大量時間。
如果對硬碟這個機械動作的執行過程實施智慧型化的內部管理，則可以大大提高整個工作流程的效率。即取出佇列中的命令，然後重新排序，以便有效地獲取和傳送主機請求的數據，在硬碟執行某一命令的同時，佇列中可以加入新的命令並排在等待執行的作業中。如果新的命令恰好是處理起來機械效率最高的，那么它就是佇列中要處理的下一個命令。但有效的排序算法既考慮目標數據的線性位置，也考慮其角度位置，並且還要對線性位置和角度位置進行最佳化，以使匯流排的服務時間最小，這個過程也稱作“基於尋道和旋轉最佳化的命令重新排序”。
台式PATA硬碟佇列一直被嚴格地限制為深度不得超過32級。如果增加佇列深度，可能會起到反作用——增加命令堆積風險。通常PATA硬碟接收命令時有兩種選擇：一是立即執行命令，二是延遲執行。對於後一種情況，硬碟必須通過設定注意標誌和Service位來通知主機何時開始執行命令，然而硬碟不能主動與主機通信，這就需要主機定期自動輪迴查詢所有硬碟扇區，發現Service位後將發一條Service命令，才能從硬碟獲得將執行哪一條待執行命令的信息。而且Service位不包含任何對即將執行命令的識別信息，所必需的命令識別信息則以標記值的形式與數據請求一同傳輸，並僅供主機用於設定DMA引擎和接收數據緩衝區。這樣主機就不能預先掌握硬碟所設定的輔助位是哪條命令設定的，數據傳輸周期開始前也無法設定DMA引擎。這最終導致PATA硬碟效率低下。
NCQ包含兩部分內容。一方面，硬碟本身必須有能力針對實體數據的扇區分布，對命令緩衝區中的讀寫命令進行排序，同時硬碟內部佇列中的命令可以隨著必要的跟蹤機制動態地重新調整或排序，其中跟蹤機制用於掌握待執行和已完成作業的情況，而命令排隊功能還可以使主機在設備對命令進行排隊的時候，斷開與硬碟間的連線以釋放匯流排，一旦硬碟準備就緒，就重新連線到主機，儘可能以最快的速率傳輸數據，從而消除占用匯流排的現象。另一方面，通訊協定的支持也相當重要，因為以前的PATA硬碟在傳輸數據時很容易造成中斷，這會降低主控器的效率，所以NCQ規格中定義了中斷聚集機制，相當於一次執行完畢數個命令之後，再對主控器回傳執行完畢的信息，改善處理佇列命令的效能。
從最早的希捷7200.7系列硬碟開始，NCQ技術套用於桌面產品至今已超過半年，不過NCQ對個人桌面套用並沒有帶來多大的性能提升，某些情況下還會引起副作用。而且不同硬碟廠商的NCQ方案存在差異，帶來的效果也不同。所以對NCQ要理智對待，硬碟支持固然多了一項可以提高性能的技術，但沒有也不必在意。
連線埠選擇器
SATA2.0擴展規範還具備了Port Selector（連線埠選擇器）功能。Port Selector 是一種數據冗餘保護方案，使用Port Selector可使Host（主）連線埠的兩個獨立SATA Port連線至同一設備，以建立連線設備端的備份路徑。
Port Selector技術原理圖
Port Multiplier技術原理圖簡單來說，連線埠選擇器就是為一個硬碟提供兩條連線連線到控制器，其中一條是冗餘的（即多出來的意思）。這種設計的好處是萬一其中一條連線斷了，還有另一條可以連線。由此看來，不但可以用RAID防止硬碟損壞，還能用這個Port Selector來防止連線線損壞。
連線埠倍增器
SATA 1.0的一個缺點就是可連線性不好，即連線多個硬碟的擴展性不好。因為在SATA 1.0規範中，一個SATA接口只能連線一個設備。SATA的制定者們顯然也意識到了這個問題，於是他們在SATA2.0中引入了Port Multiplier的概念。Port Multiplier是一種可以在一個控制器上擴展多個SATA設備的技術，它採用4位（bit）寬度的Port Multiplier連線埠欄位，其中控制連線埠占用一個地址，因此最多能輸出15個設備連線----與並行SCSI相當。Port Multiplier的上行連線埠只有1個，在頻寬為150MB/s的時候容易成為瓶頸，但如果上行連線埠支持300MB/s的頻寬，就與Ultra320 SCSI十分接近了。Port Multiplier技術對需要多硬碟的用戶很有用，提供這種功能的晶片組極少。
伺服器特性
在SATA2.0擴展規範中，還增加了大量的新功能，比如防止開機時多硬碟同時啟動帶來太大電流負荷的交錯啟動功能；強大的溫度控制、風扇控制、環境管理；背板互聯和熱拔插功能等。這些功能更側重於低端伺服器方面的擴展。
接口連線強化
作為一個還在不斷添加內容的標準集合，SATA2.0最新的熱點是eSATA，即外置設備的SATA接口標準，採用禁止性能更好的兩米長連線線，目標為最終取代USB和IEEE 1394。在內部接口方面，Click Connect加強了連線的可靠性，在接上時有提示聲，拔下時需要先按下卡口。這些細微的結構變化顯示出SATA接口更加成熟和可靠。
寫在最後
SATA2.0不是特指3Gb/s或NCQ，也不是特指上述其他擴展特性。SATA2.0可以指擴展特性中的任何一個，也就是說具備上述任一個特性或組合的產品都可稱為SATA2.0硬碟。由於此前SATA規範非常混亂，SATA-IO組織在2005年秋季IDF上正式發布了SATA2.5規範。但從實際情況來看，新的SATA2.5規範是SATA 1.0a規範和6個SATA 2.0擴展規範的統一體，它的推出只是方便了系統商或者硬碟生產商，因為大家可以用一個規範來代替現有的一切標準。其實，對於普通消費者來說，大家從SATA2.0或SATA2.5之類的名稱中並不能得到太多有用的信息，真正應當關心的是新硬碟具備哪些功能、優勢，以確定是否值得為它買單。
SATA三代
SATA 3.0最終規格相比SATA 2.0版本除了頻寬提升一倍至6Gb/s 。同時亦多入了多項全新技術，包括新增NCQ指令以改良傳輸技術，並減低傳輸時所需功耗。根據Serial ATA Revison 3.0規格白皮書，除了頻寬提升至最高6Gb/s外SATA 3.0亦會增加NCQ的指令數目，包括為實時性的資源提供優先處理，主要用於影像及音像傳輸方面。此外SATA 3.0同時會為正被系統處理中的資源作優先安排，大大提升了系統的執行效率。
為了提升電池續航力，SATA 3.0採用全新INCITS ATA8-ACS標準，並可兼容舊有SATA裝置，不僅進一步改良傳輸訊號技術，亦大幅減低了SATA傳輸時所需功耗。針對現時NB市場對縮減產品體積的需求，SATA 3.0提供了較一般SATA接口細小的LIF接口(Low Insertion Force Connector)，專門針對1.8吋的儲存裝置，包括即將上市的僅厚7mm光碟機。
新舊對比
SATA硬碟採用新的設計結構，數據傳輸快，節省空間，相對於IDE硬碟具有很多優勢：
SATA硬碟1 .SATA硬碟比IDE硬碟傳輸速度高。SATA可以提供150MB/s的高峰傳輸速率。今後將達到300 MB/s和600 MB/s。到時我們將得到比IDE硬碟快近10倍的傳輸速率。
2． 相對於IDE硬碟的PATA40針的數據線，SATA的線纜少而細，傳輸距離遠，可延伸至1米，使得安裝設備和機內布線更加容易。連線器的體積小，這種線纜有效的改進了計算機內部的空氣流動，也改善了機箱內的散熱。
3． 相對於IDE硬碟系統功耗有所減少。SATA硬碟使用500毫伏的電壓就可以工作。
4. SATA可以通過使用多用途的晶片組或串列——並行轉換器來向後兼容PATA設備。由於SATA和PATA可使用同樣的驅動器，不需要對作業系統進行升級或其他改變。
5． SATA不需要設定主從盤跳線。BIOS會為它按照1、2、3順序編號。這取決於驅動器接在哪個SATA連線器上（安裝方便）。而IDE硬碟需要設定通過跳線來設定主從盤。
6． SATA還支持熱插拔，可以像隨身碟一樣使用。而IDE硬碟不支持熱插拔。
速度答疑
問：一台電腦配置如下：CPU是P4 2.4C、技嘉I865PE1000-G、金士頓DDR400 256MB×2、影馳GF6600GT、希捷SATA 80GB硬碟。出現了兩個問題：我用軟體檢測硬碟速度是133MB/s，為什麼不是150MB/s，這怎么能體現SATA的速度呢？另外我看到一些文章說SATA硬碟在裝Windows XP作業系統時要插入SATA硬碟驅動程式的磁碟，請問sata硬碟速度到底要怎么才能體現出來呢？
答：DOS/Win98/WinMe系統只能支持4個IDE設備，而Win2000/XP/2003系統可支持6個設備，為了讓SATA和PATA“融洽相處”，Intel 865PE晶片組的ICH5南橋提供了IDE通道映射的辦法。在BIOS中，找到IDE Configuration Menu這個選項，在Onboard IDE Operate Mode下面可以選擇兩種IDE操作模式：兼容模式和增強模式（Compatible Mode和Enhanced Mode）。其中Compatible Mode，可以理解為把SATA硬碟連線埠映射到PATA通道的相應連線埠。你檢測到的133MB/s正是因為在這裡硬碟的模式被設為兼容模式了。硬碟的速度瓶頸在於內部傳輸速率，並不在於接口的傳輸速率，所以這樣設定並不會降低性能，也並不存在體現SATA速度這么一說。
安裝Windows XP作業系統時並不是一定要插入驅動。一般由主機板南橋晶片（如Intel的ICH5/R，VIA的VT8237等）提供的SATA控制器，在沒有內置或在BIOS設定中禁止了RAID功能時，也不需要載入驅動即可找到硬碟；在開啟RAID時，才需要載入驅動（這其中和廠商的設計有很大關係）。而使用第三方晶片的SATA控制器，則必須載入驅動。你的配置，關閉RAID選項，就不用載入驅動了。
驅動
筆記本一般都已經採用了Windows 7作業系統，但是不少用戶還是感覺不習慣，所以有些用戶自己改裝了XP作業系統，但是問題也同時出現了，那就是XP安裝盤是沒有集成迅馳4平台大多採用的SATA驅動的，所以安裝上往往出現問題。那么該如何辦呢？網友給您想到了解決辦法，請看看網友的原文吧：
新買的HP迅馳4筆記本，預裝的vista，重裝成XP後發現SATA驅動不支持。貌似原來提供的集成SATA驅動的XP鏡像下載不支持新的intel ICH8驅動。於是在GOOGLE上搜尋了修改註冊表的帖子，又去intel下載了新版的驅動，終於成功實現了XP下的安裝。
說明：由於採用了intel 2007.3.21 發布的驅動，版本7.5.0.1017。支持了ICH8系列。不過驅動檔案IaStor.sys由原來的800多k變成了200多k，似乎減少了對ICH5和ICH6 驅動的支持。..總之如果是ICH7或ICH8的晶片應該就可以使用。
方法：
·1． 開機按F10進入BIOS設定界面，在SystemConfiguration --> Device Configurations中找到SATA Native Mode，將它的值改為Disable（默認為Enable）；按F10保存退出；（這是HP本BIOS的配置，其它系統沒試過）
·2． 這時可以使用XP盤安裝系統，硬碟可以正常認出，分區、格式化
·3． 進入安裝好的XP系統，將解壓後的 sata965（下面有下載）放到任意可訪問的路徑下，雙擊運行 自動運行.cmd 檔案，系統重啟
·4． 重啟時再次按F10進入BIOS設定界面，同樣在SystemConfiguration --> Device Configurations中找到SATA Native Mode，將它的值改回Enable；按F10保存退出
·5． 進入系統，會提示找到新硬體，要求安裝驅動。選擇“從列表或指定位置安裝”--〉“在搜尋中包括這個位置”，點擊“瀏覽”按鈕選到剛才解壓的sata965的存放路徑，點擊“下一步”安裝驅動；
·6． 這時sata驅動已經安裝完畢，然後再安裝intel主機板驅動infinst_autoln（下面有下載），完成。
連線器
市場上主流的SATA連線器規格：SATA 7P 、15P、7+15P、7+6P、ESATA7P等五大系列產品 ，各大連線器製造商都在推陳出新，產品設計花樣越來越多，旨在滿足市場發展新需要。
