SATA 是 Serial-ATA 的简称，也就是串行 ATA 或者俗称串口（不是串口鼠标的那个串口）。这是一种从并行 ATA （或简称为 PATA ）衍生而来，但是物理接口又完全不同于并行 ATA 的硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而得名。 SATA 总线使用了嵌入式时钟信号，纠错能力略强，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令信号 ( 不仅仅是数据 ) 进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在一定程度上提高了数据传输的可 * 性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 　　
  与并行 ATA 相比， SATA 具有比较大的优势。首先， Serial ATA 以连续串行的方式传送数据，可以在较少的位宽下使用较高的工作频率来提高数据传输的带宽。 Serial ATA 一次只会传送 1 位数据，这样能减少 SATA 接口的针脚数目，使连接电缆数目变少，效率也会更高。实际上， Serial ATA 仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性（其实最适用 Serial ATA 的地方应该是笔记本上面）。其次， Serial ATA 的起点比较高、还有发展潜力， Serial ATA 1.0 定义的数据传输率可达 150MB/sec ，这比目前最块的并行 ATA( 即 ATA/133) 所能达到 133MB/sec 的最高数据传输率还高，而在已经发布的 Serial ATA 2.0 的数据传输率将达到 300MB/sec ，最终 Serial ATA 3.0 将实现 600MB/sec 的最高数据传输率。 　　
    在此有必要对 Serial ATA 的数据传输率作一下说明。就串行通讯而言，数据传输率是指串行接口数据传输的实际比特率， Serial ATA 1.0 的传输率是 1.5Gbps ， Serial ATA 2.0 的传输率是 3.0Gbps 。与其它高速串行接口一样， Serial ATA 接口也采用了一套用来确保数据流特性的编码机制，这套编码机制将原本每字节所包含的 8 位数据 ( 即 1Byte=8bit) 编码成 10 位数据 ( 即 1Byte=10bit) ，这样一来， Serial ATA 接口的每字节串行数据流就包含了 10 位数据，经过编码后的 Serial ATA 传输速率就相应地变为 Serial ATA 实际传输速率的十分之一，所以 1.5Gbps=150MB/sec ，而 3.0Gbps=300MB/sec 。 　　 Serial ATA 的物理设计，可说是以 Fibre Channel( 光纤通道 ) 作为蓝本，所以采用四芯接线；需求的电压则大幅度减低至 250mV( 最高 500mV) ，仅有传统并行 ATA 接口的 5V 的 1/200 。因此，厂商可以给 Serial ATA 硬盘附加上高级的硬盘功能，如热插拔 (Hot Swapping) 等。更重要的是，在连接形式上，除了传统的点对点 (Point-to-Point) 形式外， SATA 还支持“星形”连接，这样就可以给 RAID 这样的高级应用提供设计上的便利；在实际的使用中， SATA 的主机总线适配器 (HBA ， Host Bus Adapter) 就好像网络上的交换机一样，可以实现以通道的形式和单独的每个硬盘通讯，即每个 SATA 硬盘都独占一个传输通道，所以不存在象并行 ATA 那样的主 / 从控制的问题。 　　 Serial ATA 规范不仅立足于未来，而且还保留了多种向后兼容方式，在使用上不存在兼容性的问题。在硬件方面， Serial ATA 标准中允许使用转换器提供同并行 ATA 设备的兼容性，转换器能把来自主板的并行 ATA 信号转换成 Serial ATA 硬盘能够使用的串行信号，目前已经有多种此类转接卡 / 转接头上市，这在某种程度上保护了我们的原有投资，减小了升级成本；在软件方面， Serial ATA 和并行 ATA 保持了软件兼容性，这意味着厂商丝毫也不必为使用 Serial ATA 而重写任何驱动程序和操作系统代码。 　　
    另外， Serial ATA 接线较传统的并行 ATA(Paralle ATA) 接线要简单得多，而且容易收放，对机箱内的气流及散热有明显改善。而且， SATA 硬盘与始终被困在机箱之内的并行 ATA 不同，扩充性很强，即可以外置，外置式的机柜 (JBOD) 不单可提供更好的散热及插拔功能，而且更可以多重连接来防止单点故障；由于 SATA 和光纤通道的设计如出一辙，所以传输速度可用不同的通道来做保证，这在服务器和网络存储上具有重要意义。 　　 就传送距离来说，并行 ATA 的线缆被 intel 定义为最长 18 英寸，也就是大概 45 厘米左右，但是 Serial ATA 规范中，线缆长度在不超过 1.5M 都是符合规范的，这对直接使用外置 Serial ATA 硬盘带来极大方便。