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SATA |
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| 英文全名 | Serial Advanced Technology Attachment |
| 中文全名 | 序列ATA |
| 發明日期 | 2003 |
| 最多連接 | 每介面1 個 |
| 頻寬 | 1.5Gbit/s，3.0Gbit/s，6.0Gbit/s (150 ,300 ,600 MByte/s) |
| 類別 | 序列 |
| 熱插拔 | 支援，需要其他系統組件配合 |
| 外置介面 | 支援，eSATA |
Serial ATA（SATA, Serial Advanced Technology Attachment），亦稱序列ATA，是串列SCSI（SAS：Serial Attached SCSI）的孿生兄弟，兩者的排線相容，SATA硬碟可接上SAS介面。它是一種電腦匯流排，主要功能是用作主機板和大量儲存裝置（如硬碟及光碟機）之間的數據傳輸之用。
2000年11月由「Serial ATA Working Group」團體所制定，SATA是已經完全取代舊式PATA（Parallel ATA或稱IDE）的新型硬碟介面，因採用序列方式傳輸資料而得名。在數據傳輸上這一方面，SATA的速度比以往更加快捷，並支援熱插拔，使電腦運作時可以插上或拔除硬體。另一方面，SATA匯流排使用了嵌入式時脈訊號，具備了比以往更強的糾錯能力，能對傳輸指令（不僅是資料）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，提高了資料傳輸的可靠性。不過，SATA和以往最明顯的分別，是用上了較細的排線，有利機箱內部的空氣流通，某程度上增加了整個平台的穩定性。
現時，SATA分別有SATA 1.5Gbit/s、SATA 3Gbit/s和SATA 6Gbit/s三種規格。
特色
頻寬速度換算
所謂3Gb/s的演算法，3000MHz的頻率x 每次發送一個數據x 80%(8b/10b的編碼) / 8 bits per byte = 300Mbytes/s，同理1.5Gb/s也是這樣可算成150MB/s，也就是一般我們在買硬碟時，有時候會看到SATA 150MB/s / 300MB/s，有時候又會看到SATA 1.5Gb/s / 3Gb/s的緣故。
以USB 3.0而言，它擁有5Gbps的頻寬，每次發送一個數據x 80%(8b/10b的編碼) / 8 bits per byte = 500Mbytes/s，所以USB 3.0的頻寬比SATA 3.0的600MB/s 還來的小。
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SATA版本 |
頻寬 |
速度 |
| SATA 3.0 | 6Gb/s | 600MB |
| SATA 2.0 | 3Gb/s | 300MB |
| SATA 1.0 | 1.5Gb/s | 150MB |
排線和電源線
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Pin # |
功能 |
| 1 | Ground |
| 2 | A+ (發送) |
| 3 | A−(發送) |
| 4 | Ground |
| 5 | B−(接收) |
| 6 | B+ (接收) |
| 7 | Ground |
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| SATA排線 | |
傳統的Parallel ATA使用單模信號放大系統「single-end-signal-amplified-system」。在這種系統中，雜訊會隨著正常信號一起傳輸、放大，不易被抑制；在高速時尤其嚴重，為了有效的減少雜訊的干擾，我們只好使用高達5V的電壓來傳送正常訊號，使大電壓的正常訊號蓋過小電壓的雜訊信號。雖然大的電壓可以有效的抑制雜訊，但是大的電壓同時也表示驅動電路的生產成本將因此上升，大電壓更不利於高速傳輸系統的設計和製造，高達5V的傳輸電壓限制了追求高速和低成本的可能性。
和Parallel ATA相比，新的Serial ATA使用了差動信號系統（differential-signal-amplified-system）。這種系統能有效的將雜訊從正常訊號中濾除，良好的雜訊濾除能力使得SATA只要使用低電壓操作即可，和Parallel ATA高達5V的傳輸電壓相比，SATA只要0.5V(500mv) 的峰對峰值電壓即可操作於更高的速度之上。比較正確的說法是：峰對峰值『差模電壓』。
和Parallel ATA的5V驅動電壓相比，0.5V的SATA系統節省電力，其驅動IC的生產成本也較為便宜。
有種排線附有小金屬片可以卡住插座，比較不會發生不小心將排線拔出的問題。
進階主機控制器介面
主條目：AHCI
SATA支援進階主機控制器介面（AHCI）功能，可讓SATA儲存裝置啟用進階SATA功能，例如NCQ及熱插拔。
SATA 1.5Gb/s
SATA 1.5Gb/s為第一代SATA介面，坊間的非官方名稱為SATA-1[1]，傳輸速度為1.5Gbit/s。
SATA 3Gb/s
SATA 3Gb/s在2004年正式推出，坊間的非官方名稱為SATA-2（SATA-II），符合ATA-7規範，傳輸速度可達3.0Gbit/s。這顯示SATA的速度提升是以幾何級數增長，這點和PATA的一級級算術級數增長是不同的。
SATA 3Gb/s比SATA 1.5Gb/s進步的地方在於：
1. 3.0Gb/s的高傳輸速度
2. 支援真正的SATA指令排序（NCQ）
3. SATA 3Gb/s資料線長度最多2m。SATA 1.5Gb/s只是1m，PATA更短到50cm
4. 全新的圍擋式介面更穩固。
SATA 6Gb/s
SATA 6Gb/s官方標誌
SATA 6Gb/s在2009年年5月26日SATA-IO 完成SATA 3.0 最終規格發布，比上一代提升一倍速率至6Gb/s，此外增加多項新技術，包涵新增NCQ 指令以改良傳輸技術，並減低傳輸時所需耗電量。
依據Serial ATA Revison 3.0 規格白皮書，AHCI底下改善了(NCQ)序列指令NCQ 的指令數目、NCQ的指令優先權及演算法SATA 3.0亦會增加，包括為即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。
為了降低耗電SATA 3.0 採用全新INCITS ATA8-ACS標準，不但可相容舊有的SATA 裝置、改良傳輸訊號技術，亦大幅減低了SATA2.0傳輸時所需功耗。
針對筆記型電腦(NB)市場對體積的需求，SATA 3.0提供了較一般SATA2.0介面細小的LIF介面(Low Insertion Force Connector) ，專門針對1.8 吋的儲存裝置，包括僅厚7mm 光碟機。
2011年7月18日SATA-IO 公佈了SATA3.1 規格，3.1版帶來了諸多特性，例如節電測量，TRIM效能提升和一些雜項調整。
3.1版帶來了一個新的mini SATA介面，主要用於為移動計算設備增強互操作性，Zero-Power Optical Disk Drive (ODD)的發明減少了閑置光驅的耗電量，用新的電源管理策略降低了整個系統的電力需求。TRIM改進允許SATA固態硬盤在不影響效能的前提下自行修剪，改善了SSD的效能，同時還帶來了讓主機識別設備的硬體設備功能，提升了SATA的相容性。
另一個值得註意的是SATA通用存儲模塊（USM）和熱插拔SATA驅動器模塊，它讓SATA硬盤的熱插拔機制更為成熟，目前希捷GoFlex部分型號的硬盤已經開始支援。
eSATA
eSATA 官方標誌
External Serial ATA的略稱，是為面向外接驅動器而制定的Serial ATA 1.0a的擴充功能規格。雖然規模比較小，但已經有相對應的產品在市面流通。
- 為了防止誤接，eSATA的介面形狀與SATA的介面形狀是不一樣的。
- 連線線的最大長度為2m。
- 支援熱插拔。
- 傳輸速度可以達到現在主流的USB 2.0的傳輸速度的2倍以上。
- 提高接頭的插拔耐用度。