シリアルATA
コネクタとケーブルはSATAとパラレルATAを比較した時に最も顕著に異なる箇所である。PATAとは異なり、主にデスクトップやサーバーコンピューター用に使用される3.5インチの記憶装置と、ノートパソコンなどの小型パソコンに使用される2.5インチの記憶装置で同じコネクタが使用される。
microSATAコネクタは1.8インチの記憶装置のほか、DVDやBlu-rayなどの小型デバイスにて使用される。
外部装置用にはeSATAコネクタが指定される。この場合SATAドライブはSASコントローラに接続されネイティブSASディスクと同じケーブルで通信できるが、SATAコントローラではSASディスクを処理はできない。
マザーボードなどが備えるSATAポートは誤って抜けないようにロックやクリップのついたデータケーブルを使用。一部のケーブルは接続を容易にするためにL字型のコネクタとなっている場合がある。
物理層では8b/10bエンコードを行うためデータリンク帯域は物理レートの80%となる。(例:SATA 3 Gb/sでの実効転送速度は2.4 Gb/s、300 MB/s)
旧規格のATA(パラレルATA)はデータを複数の信号線に分割して転送するため、クロックスキュー(伝送経路間に起きる信号のずれ)が発生する。分割されたデータを再結合するには全ての経路でデータの到着を待つ必要がある。この待ち時間が転送速度向上の制限となっていた。SATAはこれを解決するため信号を分割せず一つの経路で転送する規格として誕生した。
シリアルATA ワーキンググループが2000年2月に発足。2000年11月にSerial ATA Revision 1.0が発表された。2007年頃(第三世代、後のSerial ATA Revision 3.0)までの大まかな開発予定も示された。なお最初はUltra SATA/1500の名で規格が発表された。
シリアルATA 2 ワーキンググループ(Serial ATA II Working Group)の発足は2002年2月。「シリアルATA 2」(Serial ATA II) という間違った通称はこの組織名に由来する。本来は組織名であって規格を指す言葉ではなかった。後にSerial ATA International Organization (SATA-IO) へと改名。
また当初シリアルATA 2とは、NCQという特定の機能や転送速度3 Gb/sを表すという誤解があった。実際には機能と速度が別々の規格であり特定部分のみを採用した製品も可能である。2005年、このような誤解を避けるためこれらを単一規格にまとめたSerial ATA Revision 2.5が発表された。