HD IDE/ATA:

ATA, que significa Advanced Technology Attachment, é um padrão para interligar dispositivos de armazenamento, como discos rígidos e drives de CD-ROMs. O padrão ATA também é conhecido como IDE (Integrated Drive Eletronic).

Com a introdução do Serial ATA em 2003, o padrão ATA original foi retroativamente renomeado para Parallel ATA (ATA Paralelo, ou PATA).

Inicialmente, a especificação ATA visava apenas o uso de discos rígidos, porém com a popularização de drives óticos (cd-rom), tape-drives e outros dispositivos de armazenamento de maior capacidade (como os disquetes ZIP), houve a introdução de uma extensão no padrão inicial, que ficou conhecida como ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface).

Os discos rígidos funcionavam através do PIO (programmed I/O), que fazia um uso excessivo do processador, pois dependiam do mesmo para realizar todo o tráfego de dados do disco. Devido ao problema, foi criado o DMA (Direct Memory Access), que permite que um dispositivo acesse a memória do sistema diretamente, sem precisar de instruções da CPU para isso.

Serial ATA/SATA:

Serial ATA, SATA ou S-ATA, que significa Serial Advanced Technology Attachment, é uma tecnologia de transferência de dados entre um disco rígido e a placa-mãe que é a sucessora da tecnologia ATA.

Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dados através de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, o que resulta num cabo enorme, os discos rígidos SATA transferem os dados em série. Os cabos Serial ATA são formados por dois pares de fios (um para transmissão e outro para recepção) usando transmissão diferencial, e mais três fios terra, totalizando 7 fios, o que permite usar cabos com menor diâmetro, eliminando o problema de ventilação do gabinete.

Cabo ATA à esquerda e um Serial ATA à direita.

A primeira geração Serial-ATA, também conhecida como SATA/150 ou mesmo SATA I, roda a 1,5 gigahertz. A transferência de dados é de 1,2 gigabits por segundo ou 150 megabytes por segundo, o que permite cabos mais longos do que os antigos cabos IDE ou ATA/133. Pode aparecer também o nome SATA 1.5 gigabits por segundo, uma outra maneira de se ler 150 megabytes .

SATA 2:

Serial-ATA2, SATA3Gbps ou SATA 300MBps, surgiu com a simples implementação de um sinal de maior frequência (3GHz) na camada física do Serial ATA.

Os discos permaneceram com a capacidade de 150 megabytes por segundo, para garantir a compatibilidade com as portas SATA antigas, para isso basta configurar o jumper de acordo com a indicação do fabricante.

Vantagens:

-Menor latência na transmissão de dados;
-Menor consumo elétrico, devido a menor dimensão do cabo, facilitando o fluxo de ar no gabinete;
-Extinção da definição MESTRE(MASTER)/ESCRAVO(SLAVE), deixando 100% da largura de banda para cada um dos drives utilizados;
-Suporte ao hot-swap (ligar ou desligar um dispositivo com a máquina ligada) e ao NCQ (native command queueing) que permite que um disco atenda a mais de um pedido de leitura/escrita ao mesmo tempo, aumentando discretamente a performance.

Entrada para drives SATA.

Cabo de alimentação para drives SATA.

Fonte: Wikipédia