SATA

Versioon 1.0 (SATA 1,5 Gbit/s)

Esimese põlvkonna SATA-liides, praeguseks tuntud kui SATA 1,5 Gbit/s, suudab andmeid edastada kiirusega 1,5 Gbit/s. Arvestades 8b/10b kodeerimist on sellise liidese reaalne kodeerimata andmeedastus kiirus 1,2 Gbit/s (150 MB/s). Teoreetiline valang-läbilaskevõime on sarnane ATA/133-ga, kuid uuemad SATA-seadmed pakuvad täiendusi nagu NCQ, mis parandavad jõudlust multitegumtöö korral.
Esialgsel perioodil pärast SATA 1,5 Gbit/s väljastamist, kasutasid adapterite ja kettaseadmete tootjad "kiibisilda", et teisendada olemasolevad ATA disaine sobivaks SATA-liidesega kasutamiseks. Sellistel sillatud kettaseadmetel on SATA-ühendus, nad võivad omada mõlemat või kumbagi tüüpi toitepistikut ja on tavaliselt samasuguse jõudlusega nagu nende ATA ekvivalendid. Enamikul neist puudub tugi SATA-le omastele võimalustele nagu NCQ.

Versioon 2.0 (SATA 3 Gbit/s)

Teise generatsiooni SATA-liidesed töötavad kiirusel 3,0 Gbit/s. Arvestades 8b/10b kodeeringut on maksimaalne kodeerimata andmeedastuskiirus 2,4 Gbit/S (300 MB/s). Selle versiooni andmeedastus on võrreldes ATA/133-ga umbes kaks korda kiirem ning samuti on toetatud täiendused nagu NCQ.
Kõik SATA-kaablid, mis vastavad SATA spetsifikatsioonile, on hinnatud 3,0 Gbit/s peale ja saavad praeguste mehaaniliste kettaseadmetega hakkama, ilma et valang- või jätkuval andmeedastusel tekiks mingisuguseid kadusid.

Andmed

SATA standard defineerib andmekaabli seitsme juhtmega (3 maandust ja 4 aktiivset andmeliini kahe paarina) ja 8 mm laiuste vahvel-ühendustega mõlemas otsas. SATA-kaabli pikkus võib ulatuda ühe meetrini, ning saavad ühendada ühte emaplaadi pesa ühe kettaseadmega. Võrdluseks ühendavad PATA-lintkaablid ühte emaplaadi pesa ühe või kahe kettaseadmega ja omavad 40 või 80 juhet ning on limiteeritud 45 cm-le PATA spetsifikatsiooni järgi (kuigi kuni 90 cm kaablid on laialdaselt kättesaadavad). Seega on SATA-kaableid kergem mahutada väikestesse/kinnistesse ruumidesse ning nad segavad vähem õhkjahutust. Siiski on sellised kaablid vastuvõtlikumad juhuslikele lahtiühendamistele ja katki minemisele, kuid SATA-kaableid saab osta ka lukustamisvõimalusega, kus väike (tavaliselt metallist) vedru hoiab pistikut pesas.

Topoloogia

SATA kasutab punktist-punkti arhitektuuri. Ühendus kontrolleri ja salvestusseadme vahel on otsene.
Tänapäevastel arvutitel on tavaliselt SATA-kontroller emaplaadil või paigaldatud PCI või PCI-E pesasse. Enamikul SATA-kontrolleritel on mitu SATA-porti ja ühendada saab mitu salvestusseadet. Peale selle on olemas ka pordilaiendid, mille abil saab ühendada ühte porti mitu SATA-seadet.

Kodeerimine

Füüsiliseks transpordiks kasutatakse kodeerimisloogikat, mis on tuntud kui 8b/10b kodeerimine. Selline skeem eemaldab vajaduse saata eraldi taktisignaali koos andmevooga. Voog ise sisaldab vajalikku sünkroonimisinformatsiooni, mis lubab SATA hosti ja kettaseadme täpset taktistamist.

SATA ja PATA

Seadme tasemel on SATA- ja PATA-seadmed ühildumatud – neid ei saa ühendada. Rakenduse tasemel saab SATA-seadmeid spetsifitseerida välja nägema ja käituma nagu PATA-seadmeid. Paljud emaplaadid pakuvad "pärandi töörežiimi" (legacy mode) võimalust, mis paneb SATA-seadmed operatsioonisüsteemile välja nägema nagu PATA-kettaseadmed standardse kontrolleri taga. See kergendab operatsioonisüsteemi installeerimist, kuna selle ajal ei ole sellisel juhul vaja laadida spetsiifilisi draivereid, kuid ohverdab mõningate SATA võimaluste toe ja üldiselt blokeerib mõne emaplaadi SATA või PATA pordi, kuna standardne sata kontrolleri liides toetab ainult 4 kettaseadet. (Tihti on see, millised pordid blokeeritakse, seadistatav.)
Ühine ATA käsustik on võimaldanud odavate PATA-st SATA-sse sild-kiipide laia leviku. Sild-kiipe kasutati laialdaselt PATA seadmetel (enne päris SATA-seadmete valmimist) ja ka iseseisvate vahejuppidel. PATA-seadme külge ühendatult lubab selline vahejupp PATA-kettaseadmel toimida SATA-kettaseadmena. Hostipoolsed vahendajad lubavad emaplaadi PATA-portidel toimida SATA-portidena.
Toodetud on toitega bokse nii PATA- kui ka SATA-ketaste jaoks, mis ühenduvad arvutiga USB, FireWire või eSATA kaudu, ülalmainitud kitsendustega. Eksisteerivad PCI kaardid, mis lubavad ühendada SATA-kettaseadmeid ka vanemate arvutitega, millel puuduvad SATA-pordid.

SATA 1.5 Gbit/s, SATA 3.0 Gbit/s ja SATA 6.0 Gbit/s

SATA-seadmed on mõeldud olema enda endiste ja edasiste versioonidega tagasi- ja edasiühilduvad.
Erandna eksisteerib siiski mõningaid SATA 1,5 Gbit/s toega emaplaate, mis ei suuda tuvastada uuemate SATA-liidestega seadmeid, mainitud iseärasus esineb järgmiste kiibistike korral: Via VT8237, VT8237R, VT6420, VT6421L; SIS 760, 964; Intel 82801EB (ICH 5/5R)