串口硬盘是使用SATA接口的硬盘。串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备更强的纠错能力，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。结构简单、支持热插拔的优点。
使用 SATA（Serial ATA）接口的硬盘又叫串口硬盘。2001 年，由 Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的 Serial ATA 委员会正式确立了 Serial ATA 1.0 规范，2002 年，虽然串行 ATA 的相关设备还未正式上市，但 Serial ATA 委员会已抢先确立了 Serial ATA 2.0 规范。
Serial ATA 采用串行连接方式，串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
串口硬盘是一种完全不同于并行 ATA 的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而知名。相对于并行 ATA 来说，就具有非常多的优势。首先，Serial ATA 以连续串行的方式传送数据，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。
其次，Serial ATA 的起点更高、发展潜力更大，Serial ATA 1.0 定义的数据传输率可达 150MB/s，这比目前最新的并行 ATA（即 ATA/133）所能达到 133MB/s 的最高数据传输率还高，而在 Serial ATA 2.0 的数据传输率将达到 300MB/s，最终 SATA 将实现 600MB/s 的最高数据传输率。
一直以来 IDE 硬盘都采用并行传输模式(并行 ATA)，但是并行传输过程中存在一个不可避免的问题：线路间的信号会互相干扰。在传输速率比较低的情况下，存在一定的信号串扰并不会带来多大的影响，但是在高速数据传输过程中，信号串扰问题就显得非常突出，严重的影响着系统的稳定性。因此，在人们对硬盘传输速率要求越来越高的同时，并行 ATA 却显得越来越力不从心了。另外，并行 ATA 也存在着一些显而易见的缺点：首先，并行 ATA 每次传输多位数据，因此数据通道要求的数据线的数量比较多，在 ATA/66 以前连接硬盘的数据排线就是 40 线的，而 ATA/66、ATA/100 和最新的 ATA/133 的接口数据电缆则都是 80 线的，这样不仅接口线缆的成本提高了，而且也造成了机箱内连线复杂凌乱，空气流通受阻，散热受到影响。其次，并行 ATA 设计采用 5V 电压供电，在当今不断降低电压、减小功耗的趋势下，这也是需要改进的。
在并行 ATA 性能提升后劲不足的情况下，2000 年 2 月 Intel 在 IDF(Intel Developer Forum——Intel 开发者论坛)上，首次提出了串行 ATA(Serial ATA)的技术构想，并专门成立了 Serial ATA 标准的官方工作组(Serial ATA Working Group)。 2000 年 12 月 18 日，Serial ATA 工作组公布了 Serial ATA 草案 1.0 版。
2001 年 8 月，Seagate 在 IDF Fall 2001 大会上宣布了 Serial ATA 1.0 标准，Serial ATA 规范正式确立。在 1.0 版规范中规定的 Serial ATA 数据传输速度为 150MB/s，比目前主流的并行 ATA 标准 ATA/100 高出 50%，比最新的 ATA/133 还要高出约 13%。而且随着未来后续版本的发展，其接口速率还可扩展到 2X 和 4X(300MB/s 和 600MB/s)。从其发展计划来看，未来 Serial ATA 的也将通过提升时钟频率来提高接口传输速率。
串行 ATA 比并行 ATA 快
目前的并行 ATA 一次可传输 4 个字节(4×8 位)的数据，而串行 ATA 每次传输的数据只有一位，那么为什么在高速传输过程中却要使用串行 ATA 呢？其实主要原因还是并行传输存在着信号串扰的问题。而串行传输就没有这个问题了，从理论上说串行传输的工作频率可以无限提高，Serial ATA 就是通过提高工作频率来提升接口传输速率的。因此 Serial ATA 可以实现更高的传输速率，而并行 ATA 在没有有效地解决信号串扰问题之前，则很难达到这样高的传输速率，这也是为什么新的硬盘接口标准会采用串行传输的原因。
Serial ATA 剖析
Serial ATA 实现数据传输的原理相对而言是比较简单的。顾名思义，它采用的是串行数据传输方式，每一个时钟周期只传输一位二进制数据。因此，Serial ATA 的接口连接线就变得非常简洁了——只需要 4 根线就可以实现数据传输(第 1 根发数据，第 2 根接收数据，第 3 根供电，第 4 根地线)。目前并行 ATA 采用 80 线的接口连接线，而 Serial ATA 的硬盘接口线则明显地要简洁得多，所以，在实际应用中，使用 Serial ATA 设备的机箱会更整洁一些，散热效果也相对要好一点。而且，Serial ATA 传输线的成本低。
另外，由于串行传输方式不会遇到信号串扰问题，所以 Serial ATA 要想提高传输速度的话，只需要提高控制芯片的工作频率即可。
serial 协议
Serial ATA 采用的是点对点传输协议，每一个硬盘与主机通信时都独占一个通道，系统中所有的硬盘都是对等的，因此，在 Serial ATA 中将不存在“主/从”盘的区别， 用户也不用再费事去设置硬盘的相关跳线了。 Serial ATA 的点对点传输模式的另一个好处是，每一个硬盘都可以独享通道带宽，这对于提高性能是有好处的。
由于串行 ATA 与传统的并行 ATA 是不兼容的，对于这个问题，Serial ATA 在设计的时候也着重加以考虑。目前的 Serial ATA 可以通过转换器与现有的并行 ATA 系统兼容使用。转换器能够将主板的并行 ATA 信号转换成串行 ATA 信号供 Serial ATA 硬盘所用，或者将主板的 Serial ATA 信号转换成普通并行 ATA 硬盘能够接收的并行 ATA 信号，而且这种转换器的使用方式也非常灵活。
SATA 是 Intel 公司在 IDF2000 大会上推出的，该技术可以让用户拥有高效能的硬盘，却不必牺牲资料的完整性。SATA 最大的优势是传输速率高。SATA 的工作原理非常简单：采用连续串行的方式来实现数据传输从而获得较高传输速率。2003 年发布 SATA1.0 规格提供的传输率就已经达到了 150MB/s，不但已经高出普通 IDE 硬盘所提供的 100MB/s(ATA100)甚至超过了 133MB/s(ATA133)的最高传输速率。
SATA 在数据可靠性方面也有了大幅度提高。SATA 可同时对指令及数据封包进行循环冗余校验（CRC），不仅可检测出所有单 bit 和双 bit 的错误，而且根据统计学的原理，这样还能够检测出 99.998%可能出现的错误。相比之下，PATA 只能对来回传输的数据进行校验，而无法对指令进行校验，加之高频率下干扰甚大，因此数据传输稳定性很差。
除了传输速度、传输数据更可靠外，节省空间是 SATA 最具吸引力之处，更有利于机箱内部的散热，线缆间的串扰也得到了有效控制。不过 SATA 1.0 规范存在不少缺点，特别是缺乏对于服务器和网络存储应用所需的一些先进特性的支持。比如在多任务、多请求的典型服务器环境里面 SATA1.0 硬盘的确会有性能大幅度下降、可维护性不强、可连接性不好等等缺点。这时，SATA2.0 的出现在这方面却得到了很好的补充。
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