SATA是Serial ATA的縮寫，即序列ATA。這是一種完全不同於並行ATA的新型硬碟介面型別，由於採用序列方式傳輸資料而得名。SATA匯流排使用嵌入式時鐘訊號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在於能對傳輸指令（不僅僅是資料）進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了資料傳輸的可靠性。序列介面還具有結構簡單、支援熱插拔的優點。 與並行ATA相比，SATA具有比較大的優勢。首先，Serial ATA以連續序列的方式傳送資料，可以在較少的位寬下使用較高的工作頻率來提高資料傳輸的頻寬。Serial ATA一次只會傳送1位資料，這樣能減少SATA介面的針腳數目，使連線電纜數目變少，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，分別用於連線電纜、連線地線、傳送資料和接收資料，同時這樣的架構還能降低系統能耗和減小系統複雜性。其次，Serial ATA的起點更高、發展潛力更大，Serial ATA 1.0定義的資料傳輸率可達150MB/sec，這比目前最塊的並行ATA(即ATA/133)所能達到133MB/sec的最高資料傳輸率還高，而在已經發布的Serial ATA 2.0的資料傳輸率將達到300MB/sec，最終Serial ATA 3.0將實現600MB/sec的最高資料傳輸率。 在此有必要對Serial ATA的資料傳輸率作一下說明。就序列通訊而言，資料傳輸率是指序列介面資料傳輸的實際位元率，Serial ATA 1.0的傳輸率是1.5Gbps，Serial ATA 2.0的傳輸率是3.0Gbps。與其它高速序列介面一樣，Serial ATA介面也採用了一套用來確保資料流特性的編碼機制，這套編碼機制將原本每位元組所包含的8位資料(即1Byte=8bit)編碼成10位資料(即1Byte=10bit)，這樣一來，Serial ATA介面的每位元組序列資料流就包含了10位資料，經過編碼後的Serial ATA傳輸速率就相應地變為Serial ATA實際傳輸速率的十分之一，所以1.5Gbps=150MB/sec，而3.0Gbps=300MB/sec。 SATA的物理設計，可說是以Fibre Channel(光纖通道)作為藍本，所以採用四芯接線；需求的電壓則大幅度減低至250mV(最高500mV)，較傳統並行ATA介面的5V少上200倍！因此，廠商可以給Serial ATA硬碟附加上高階的硬碟功能，如熱插拔(Hot Swapping)等。更重要的是，在連線形式上，除了傳統的點對點(Point-to-Point)形式外，SATA還支援“星形”連線，這樣就可以給RAID這樣的高階應用提供設計上的便利；在實際的使用中，SATA的主機匯流排介面卡(HBA，Host Bus Adapter)就好像網路上的交換機一樣，可以實現以通道的形式和單獨的每個硬碟通訊，即每個SATA硬碟都獨佔一個傳輸通道，所以不存在象並行ATA那樣的主/從控制的問題。 Serial ATA規範不僅立足於未來，而且還保留了多種向後相容方式，在使用上不存在相容性的問題。在硬體方面，Serial ATA標準中允許使用轉換器提供同並行ATA裝置的相容性，轉換器能把來自主機板的並行ATA訊號轉換成Serial ATA硬碟能夠使用的序列訊號，目前已經有多種此類轉接卡/轉接頭上市，這在某種程度上保護了我們的原有投資，減小了升級成本；在軟體方面，Serial ATA和並行ATA保持了軟體相容性，這意味著廠商絲毫也不必為使用Serial ATA而重寫任何驅動程式和作業系統程式碼。 另外，Serial ATA接線較傳統的並行ATA(Paralle ATA)接線要簡單得多，而且容易收放，對機箱內的氣流及散熱有明顯改善。而且，SATA硬碟與始終被困在機箱之內的並行ATA不同，擴充性很強，即可以外接，外接式的機櫃(JBOD)不單可提供更好的散熱及插拔功能，而且更 可以多重連線來防止單點故障；由於SATA和光纖通道的設計如出一轍，所以傳輸速度可用不同的通道來做保證，這在伺服器和網路儲存上具有重要意義。 Serial ATA相較並行ATA可謂優點多多，將成為並行ATA的廉價替代方案。並且從並行ATA過渡到Serial ATA也是大勢所趨，應該只是時間問題。相關廠商也在大力推廣SATA介面，例如Intel的ICH6系列南橋晶片相較於ICH5系列南橋晶片，所支援的SATA介面從2個增加到了4個，而並行ATA介面則從2個減少到了1個；nVidia的nForce4系列晶片組已經支援SATA II即Serial ATA 2.0，而且三星已經採用Marvell 88i6525 SOC晶片開發新一代的SATA II介面硬碟