使用SATA(Serial ATA)接口的硬盤又叫串口硬盤。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 ATA 1.0規(guī)范，2002年，雖然串行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(guī)范。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線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(qū)別在于能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查，如果發(fā)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。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優(yōu)點。

串口硬盤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據而知名。相對于并行ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢。首先，Serial ATA以連續(xù)串行的方式傳送數據，一次只會傳送1位數據。這樣能減少SATA接口的針腳數目，使連接電纜數目變少，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，分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)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復雜性。其次，Serial ATA的起點更高、發(fā)展?jié)摿Ω螅琒erial ATA 1.0定義的數據傳輸率可達150MB/s，這比目前最新的并行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的數據傳輸率將達到300MB/s，最終SATA將實現600MB/s的最高數據傳輸率。

Serial ATA歷史一直以來 IDE硬盤都采用并行傳輸模式(并行ATA)，但是并行傳輸過程中存在一個不可避免的問題：線路間的信號會互相干擾。在傳輸速率比較低的情況下，存在一定的信號串擾并不會帶來多大的影響，但是在高速數據傳輸過程中，信號串擾問題就顯得非常突出，嚴重的影響著系統的穩(wěn)定性。因此，在人們對硬盤傳輸速率要求越來越高的同時，并行ATA卻顯得越來越力不從心了。另外，并行ATA也存在著一些顯而易見的缺點：首先，并行ATA每次傳輸多位數據，因此數據通道要求的數據線的數量比較多，在ATA/66以前連接硬盤的數據排線就是40線的，而ATA/66、ATA/100和最新的ATA/133的接口數據電纜則都是80線的，這樣不僅接口線纜的成本提高了，而且也造成了機箱內連線復雜凌亂，空氣流通受阻，散熱受到影響。其次，并行ATA設計采用5V電壓供電，在當今不斷降低電壓、減小功耗的趨勢下，這也是需要改進的。在并行 ATA性能提升后勁不足的情況下，2000年2月Intel在IDF(Intel Developer Forum——Intel開發(fā)者論壇)上，首次提出了串行ATA(Serial ATA)的技術構想，并專門成立了Serial ATA標準的官方工作組(Serial ATA Working Group)。 2000年12月18日，Serial ATA工作組公布了Serial ATA草案1.0版。

2001年8月，Seagate在IDF Fall 2001大會上宣布了Serial ATA 1.0標準，Serial ATA規(guī)范正式確立。在1.0版規(guī)范中規(guī)定的Serial ATA數據傳輸速度為150MB/s，比目前主流的并行 ATA標準ATA/100高出50%，比最新的ATA/133還要高出約13%。而且隨著未來后續(xù)版本的發(fā)展，其接口速率還可擴展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。從其發(fā)展計劃來看，未來Serial ATA的也將通過提升時鐘頻率來提高接口傳輸速率。

目前的并行 ATA一次可傳輸4個字節(jié)(4×8位)的數據，而串行ATA每次傳輸的數據只有一位，那么為什么在高速傳輸過程中卻要使用串行ATA呢?其實主要原因還是并行傳輸存在著信號串擾的問題。而串行傳輸就沒有這個問題了，從理論上說串行傳輸的工作頻率可以無限提高，Serial ATA就是通過提高工作頻率來提升接口傳輸速率的。因此Serial ATA可以實現更高的傳輸速率，而并行ATA在沒有有效地解決信號串擾問題之前，則很難達到這樣高的傳輸速率，這也是為什么新的硬盤接口標準會采用串行傳輸的原因。