SATA（Serial ATA）硬盘又称串口硬盘，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

SATA（Serial ATA）硬盘，又称串口硬盘，是未来 PC 机硬盘的趋势，已基本取代了传统的 PATA 硬盘。SATA 的全称是 Serial Advanced Technology Attachment，由 Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的 Serial ATA 委员会正式确立了 Serial ATA 1.0 规范，2002 年，虽然串行 ATA 的相关设备还未正式上市，但 Serial ATA 委员会已抢先确立了 Serial ATA 2.0 规范。Serial ATA 采用串行连接方式，串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

简介

SATA，即 Serial ATA（串行 ATA），全称是 Serial Advanced Technology Attachment，是由 Intel、IBM、Maxtor 和 Seagate 等公司共同提出的硬盘接口新规范。因为采用串行连接方式，所以使用 SATA 接口的硬盘又叫串口硬盘。SATA 规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到了 150MB/s，比 Ultra ATA/100 高出 50%，比 Ultra ATA/133 也要高出约 13%。SATAII 接口的速率可扩展到 2X（300MB/s）和 4X(600MB/s)。而 SATA150 与 SATAII 的区别主要是以传输数据的速度来划分的。未来的 SATA 将通过提升时钟频率来让硬盘也能超频，可彻底解决硬盘接口这一数据传输最终瓶颈。SATA 硬盘接口需要较新的主板南桥芯片来支持，如 Intel ICH6、Intel ICH7、n Vidian Force4、VIAVT8237 和 Si S964 等。SATA 的优势：支持热插拔 ，传输速度快，执行效率高。

构成与协议

每一个 SATA 硬盘存储结点由存储器控制接口 MCI 和 SATA 硬盘控制器构成，如图 1 所示。其中 MCI 负责按照消息帧格式生成、封装或解封装消息包，根据接收到消息包，提取并解析访问存储结点的操作命令，包括初始化，设置存储结点的节电模式、休眠或唤醒，读写存储器等。

SATA 主机和 SATA 设备间的通信采用的是 SATA 协议，按功能 SATA 协议分为物理层、链路层、传输层和命令层，协议的层次结构如图 2 所示。主机和设备之间，除了物理层通过 SATA 接口实际物理连接，其他各层均通过消息虚拟连接。物理层是主机与设备之间的通信基础，主要负责码流的收发、将高速串行差分信号转换成并行数据以及将并行数据转换成高速串行差分信号；链路层主要负责消息的无差错传输，包括 8B10B 编解码、加解扰、CRC 校验等；传输层主要负责生成与解析帧信息结构（Frame Information Structures，FIS）；命令层主要负责生成和解析访问 SATA 硬盘的操作命令。

特点

传统的 Parallel ATA 使用 单模信号放大系统“single-end-signal-amplified-system”。在这种系统中，噪声会随着正常信号一起传输、放大，不易被抑制；在高速时尤其严重，为了有效的减少噪声的干扰，我们只好使用高达 5V 的电压来传送正-常讯号，使大电压的正常讯号盖过小电压的噪声信号。虽然大的电压可以有效的抑制噪声，但是大的电压同时也表示驱动电路的生产成本将因此上升，大电压更不利于高速传输系统的设计和制造，高达 5V 的传输电压限制了追求高速和低成本的可能性。

和 Parallel ATA 相比，新的 SATA 使用了差动信号系统“differential-signal-amplified-system”。这种系统能有效的将噪声从正常讯号中滤除，良好的噪声滤除能力使得 SATA 只要使用低电压操作即可，和 Parallel ATA 高达 5V 的传输电压相比，SATA 只要 0.5V(500mv) 的峰对峰值电压即可操作于更高的速度之上。“比较正确的说法是：峰对峰值‘差模电压’”。

和 Parallel ATA 的 5V 驱动电压相比，0.5V 的 SATA 系统节省电力，其驱动 IC 的生产成本也较为便宜。