ATA是Serial ATA的縮寫，即串行ATA。這是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名。SATA總線使用嵌入式，具備了更強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴４薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。時(shí)鐘信號

與并行ATA相比，SATA具有比較大的優(yōu)勢。首先，Serial ATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，可以在較少的位寬下使用較高的工作頻率來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸挕erial ATA一次只會傳送1位數(shù)據(jù)，這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)目變少，效率也會更高。實(shí)際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時(shí)這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。其次，Serial ATA的起點(diǎn)更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅琒erial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/sec，這比目前最快的并行ATA（即ATA/133）所能達(dá)到133MB/sec的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在已經(jīng)發(fā)布的Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到300MB/sec，最終Serial ATA 3.0將實(shí)現(xiàn)600MB/sec的最高數(shù)據(jù)傳輸率。

原理

在此有必要對Serial ATA的數(shù)據(jù)傳輸率作一下說明。就串行通訊而言，數(shù)據(jù)傳輸率是指串行接口數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際比特率，Serial ATA 1.0的傳輸率是1.5Gbps，Serial ATA 2.0的傳輸率是3.0Gbps。與其它高速串行接口一樣，Serial ATA接口也采用了一套用來確保數(shù)據(jù)流特性的編碼機(jī)制，這套編碼機(jī)制將原本每字節(jié)所包含的8位數(shù)據(jù)（即1Byte=8bit）編碼成10位數(shù)據(jù)（即1Byte=10bit），這樣一來，Serial ATA接口的每字節(jié)串行數(shù)據(jù)流就包含了10位數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼后的Serial ATA傳輸速率就相應(yīng)地變?yōu)镾erial ATA實(shí)際傳輸速率的十分之一，所以1.5Gbps=150MB/sec，而3.0Gbps=300MB/sec。

可說是以Fibre Channel（光纖通道作為藍(lán)本，所以采用四芯接線；需求的電壓則大幅度減低至250mV（最高500mV），較傳統(tǒng)并行ATA接口的5V少上90%到95%！因此，廠商可以給Serial ATA硬盤附加上高級的硬盤功能，如熱插拔等。更重要的是，在連接形式上，除了傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)（Point-to-Point）形式外，SATA還支持“星形”連接，這樣就可以給RAID這樣的高級應(yīng)用提供設(shè)計(jì)上的便利；在實(shí)際的使用中，SATA的主機(jī)總線適配器（HBA，Host Bus Adapter）就好像網(wǎng)絡(luò)上的交換機(jī)一樣，可以實(shí)現(xiàn)以通道的形式和單獨(dú)的每個(gè)硬盤通訊，即每個(gè)SATA硬盤都獨(dú)占一個(gè)傳輸通道，所以不存在象并行ATA那樣的主/從控制的問題。（Hot Swapping））

兼容性

Serial ATA規(guī)范不僅立足于未來，而且還保留了多種向后兼容方式，在使用上不存在兼容性的問題。在硬件方面，Serial ATA標(biāo)準(zhǔn)中允許使用轉(zhuǎn)換器提供同并行設(shè)備的兼容性，轉(zhuǎn)換器能把來自主板的并行ATA信號轉(zhuǎn)換成Serial ATA硬盤能夠使用的串行信號，目前已經(jīng)有多種此類轉(zhuǎn)接卡/轉(zhuǎn)接頭上市，這在某種程度上保護(hù)了我們的原有投資，減小了升級成本；在軟件方面，Serial ATA和并行ATA保持了軟件兼容性，這意味著廠商絲毫也不必為使用Serial ATA而重寫任何驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)代碼。

優(yōu)勢

Serial ATA相較并行ATA可謂優(yōu)點(diǎn)多多，將成為并行ATA的廉價(jià)替代方案。并且從并行ATA過渡到Serial ATA也是大勢所趨，應(yīng)該只是時(shí)間問題。相關(guān)廠商也在大力推廣SATA接口，例如Intel的ICH6系列南橋芯片相較于ICH5系列南橋芯片，所支持的SATA接口從2個(gè)增加到了4個(gè)，而并行ATA接口則從2個(gè)減少到了1個(gè)；nVidia的nForce4系列芯片組已經(jīng)支持SATA II即Serial ATA 2.0，而且三星已經(jīng)采用Marvell 88i6525 SOC芯片開發(fā)新一代的SATA II接口硬盤，并已經(jīng)在2005年初推出。

值得注意的是，無論是SATA還是SATA II，其實(shí)對硬盤性能的影響都不大。因?yàn)槟壳坝脖P性能的瓶頸集中在由硬盤內(nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)和硬盤存儲技術(shù)、磁盤轉(zhuǎn)速所決定的硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率上面，就算是目前最頂級的15000轉(zhuǎn)SCSI硬盤其內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率也不過才80MB/sec左右，更何況普通的7200轉(zhuǎn)桌面級硬盤了。除非硬盤的數(shù)據(jù)記錄技術(shù)產(chǎn)生革命性的變化，例如垂直記錄技術(shù)等等，目前硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率也難以得到飛躍性的提高。說得不好聽的話，目前的硬盤采用ATA 100都已經(jīng)完全夠用了，之所以采用更先進(jìn)的接口技術(shù)，是可以獲得更高的突發(fā)傳輸率、支持更多的特性、更加方便易用以及更具有發(fā)展?jié)摿αT了。

不過隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在SSD技術(shù)正在快速發(fā)展，已經(jīng)有公司推出了SSD，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過HDD。所以SATA，及SATA II 的推出及進(jìn)一步發(fā)展是很有必要的。

SATA標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，讓計(jì)算機(jī)儲存產(chǎn)業(yè)掀起了大波瀾，除了一改過去并行傳輸?shù)姆绞剑D(zhuǎn)而以串行的方式，不僅在排線尺寸方面得到了有效的縮減，在傳輸速度方面也獲得了相當(dāng)大的提升。

SATA標(biāo)準(zhǔn)的變革

其實(shí)我們常見到的SATA II名稱，最早是一個(gè)委員會的名稱，該委員會成立的目的就是為了制訂最早的SATA 1.x標(biāo)準(zhǔn)。后來該組織更名為SATA 國際組織 （SATA-IO）。但是SATA II的名稱保留了下來。由于不同廠商所推出的相關(guān)產(chǎn)品在功能上或支持度都有所不同，各家SATA產(chǎn)品命名規(guī)則有都有所差異。

由于SATA-IO并未硬性規(guī)定命名規(guī)則與功能要求，因此在推廣初期也造成不少產(chǎn)品定位上的困擾。一般廠商在命名上，多以特定功能作為命名規(guī)則，一般常見的多以其最大傳輸速度為主，常見的SATA 300， SATA 3Gb/s和SATA 3G等名稱，部分也有直接取用SATA II為其支持規(guī)格名稱，后其的產(chǎn)品在硬件規(guī)格上已經(jīng)相當(dāng)完備，因此大多舍棄了過去的速度命名規(guī)則，加上 SATA-IO于2005年8月底的秋季IDF展中，將過去由各家廠商自行認(rèn)定的SATA II內(nèi)容：如3Gbps、本地命令隊(duì)列（NCQ）、連結(jié)埠分享器（Port Multipliers）和接口選擇器（port selectors）等，統(tǒng)一整合為SATA 2.5的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，大幅減少了市場紊亂的現(xiàn)象。而在2007年第一季度，SATA-IO推出了2.6版的規(guī)范，更進(jìn)一步的3.0版規(guī)范也即將在下半年推出。

SATA界面的優(yōu)勢仍須面對客觀的現(xiàn)實(shí)

SATA 1.0的出現(xiàn)代表著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)正式從低時(shí)脈并列傳輸走向高時(shí)脈序列傳輸，初始規(guī)格訂在1.5Gbps，明顯有著比過去IDE界面更豐沛的傳輸能量。不過SATA雖然提供了如此寬廣的總線，但是硬盤機(jī)速度進(jìn)展非常緩慢，轉(zhuǎn)速與碟片密度的提升速度不夠快，讓SATA總線速度的提升意義并不大。

SATA界面已然成為通用的儲存界面標(biāo)準(zhǔn)

很多人愛舉的一個(gè)例子：在速限200的高速公路上騎50CC的小綿羊摩托車，這也正足以完全角容硬盤機(jī)所面臨的窘?jīng)r。以SATA 1.0的規(guī)范來看，其最高傳輸速度約為150Mbyte/s，而目前即使是高達(dá)萬轉(zhuǎn)以上的高階SATA硬盤，持續(xù)傳輸速度也無法超越100MByte/s，想讓SATA的高總線帶寬得到發(fā)揮，就必須使用磁盤陣列才有辦法，而另一個(gè)可以發(fā)揮SATA界面高帶寬優(yōu)勢的方法，就是采用具備連結(jié)埠分享器的硬盤外接裝置，將單一SATA連接埠的帶寬可以均分給數(shù)量不等的硬盤使用，就目前來說，以單一硬盤而言，傳輸速度并不會比過去在IDE界。