二十一世紀才開始接觸電腦的科科們，在機殼內普遍只有幾條細細的SATA (Serial ATA) 排線的當下，以及為了解放新一代高速SSD被封印的效能，而逐漸走向純PCI Express化的今日，可能很難想像，在遙遠的二十世紀末期，負責連接硬碟機光碟機到主機板，並源源不絕地以不可思議的龜速，緩慢傳輸資料的介面，是如此的粗、如此的長、如此充分的填充機殼內的剩餘空間 (這樣寫好像怪怪的)，而且串接2台裝置時，還要手動跳Jumper設定第一台的Master和第二台的Slave，或著選Cable Select讓電腦自己排排樂。
總計25個型號、歷經傳統薄膜式磁頭、磁阻式 (MR) 磁頭、巨磁阻 (GMR) 磁頭、垂直磁紀錄 (PMR) 、疊瓦式磁紀錄 (SMR) 、一路邁向全固態化的硬碟機，可以說是在筆者二十幾年個人電腦DIY的歷史中，最具存在感也最具代表意義的回憶，甚至還是筆者的長期筆名「水球」和公私電子郵件都有「Waterball」的起源，所以值得動用最多的篇幅來好好的大書特書一番。但在細數昔日古董前，我們先來回顧一下，什麼是「ATA」，特別是相對於SATA、長期被俗稱IDE的PATA (Parallel ATA)。
為何ATA的起源，會跟Seagate、日後被其收購的Maxtor，和Western Digital這3間歷史悠久的硬碟大廠這麼的有淵源？
ATA的前身是Shugart (後來的Seagate) 在1980年代初期提出的ST-506 / ST-412。Shugart在1980年推出ST-506是第一台為了微電腦而量身訂做的硬碟，但此硬碟介面並無正式命名，只因為是ST-506與ST-412這2種硬碟機所採用的介面，故得此名。
ST-506 / ST-412和後來的ATA最大的不同處是：資料分離器和磁碟機控制器，都是做在硬碟介面卡，而不是硬碟機上，導致硬碟介面卡相當複雜且昂貴，科科們可以想像時下ATA硬碟機背面的電路板，大多數功能都被強制轉移到主機板上的慘況。在ATA與SCSI尚未成熟的1980年代，絕大多數的硬碟機都是這個介面。
接著Maxtor推出ESDI (Enhanced Small Disk Interface)，將資料分離器整合在硬碟機的控制電路板，並靠著較快的資料傳輸率，獨領風騷一段時日，但未獲廣泛應用。
Western Digital分別在1982年和1984年，推出首款單晶片硬碟控制器 “WD1010” 與首張IBM PC/AT硬碟介面卡，相容ST-506，並進一步整併整個磁碟機控制器到硬碟機上，將硬碟與控制器整合成一個傳輸介面，降低介面卡的成本，IDE的全名 “Integrated Drive Electronics” 由此而來，IDE也在很長的一段時間成為ATA的代名詞，而這樣如我們所認知的「完整功能」硬碟，首度出現在1986年的Compaq電腦上，當然也主要來自於Western Digital的貢獻。
ATA-2草案先由Seagate所提出，再由間接隸屬於美國國家標準協會 (American National Standards Institute，ANSI) 的國際資訊技術標準委員會 (InterNational Committee for Information Technology Standards，INCITS) 之T13技術委員會中的眾多參與成員，共同修訂為標準規格。Parallel ATA的諸多特色，如PCMCIA外接介面等，也都奠基於這段ATA急速發展期。
老舊的ISA匯流排嚴重限制傳輸效率，開始標準化的ATA規格就盡量發揮VESA Local Bus及PCI等新一代高速匯流排的特性，如ATA-2具有PIO (Programmed I/O，所有I/O都由CPU執行) Mode 4及Multi-Word DMA (Direct Memory Access，允許I/O直接存取主記憶體，降低CPU工作量) Mode 2，最高傳輸量達16.6MB/s。
IDE介面到底有多亂？
IDE圈很亂，說有多亂就有多亂，歷代規格還塞好塞滿硬碟機廠商自己掰出來的「技術行銷」暱稱，令人目不暇給。
- 從PC/XT時代就已經有XT-IDE，為8位元的介面、ISA XT匯流排、40腳排線接頭。
- 用於PC/AT以上IDE介面則稱為ATA（AT Attachment）-IDE，簡稱為ATA，為16位元的介面、ISA AT匯流排、40腳排線接頭。ATA-IDE還有VESA Local Bus匯流排版本，被稱為Fast ATA。
- 另外，還有IBM專屬的MCA (Micro Channel Architecture) 匯流排，稱為MCA-IDE，亦為16位元的介面，但為72腳排線接頭。
隨著日後的發展，ATA-IDE成為IDE規格的主流和ATA日後發展的基礎。
「ATA」全名是什麼？為何會這樣取名？
ATA的全名之所以被稱為AT Attachment，在於直接將磁碟機連接至 (attach to) IBM PC/AT相容之ISA匯流排。一句話結束，不必謝我。
這也衍生出一個有趣的問題 (很久以前在BBS上被問過)：為何長期象徵高階儲存介面的SCSI (Small Computer System Interface) 似乎沒有PIO Mode這東西？這個道理相當簡單，因為SCSI介面控制卡必須接在匯流排 (如PCI) 上，本身就是具備高度裝置獨立性，就直接Bus Mastering走First-Party DMA了，誰跟你PIO操死CPU還慢慢爬，而不像ATA是「直接變相將硬碟插在AT Bus想辦法讓CPU處理I/O運作」，ATA也就理所當然的擁有「讓已經被操好操滿的CPU繼續閒閒有事作」的PIO Mode。
過去困擾廠商和使用者的容量上限是怎麼跑出來的？
這議題其實有點複雜，真要猛寫下去會變成算術大賽，為避免字數破表，筆者也決定略而不談某些細節，不過科科們只需要了解一件事：BIOS定址上限、ATA定址上限、檔案系統定址上限、和作業系統，在這本「功勞簿」上都得被記上一筆。
經歷過這段歲月往事的科科，應該都會記得當年主機板BIOS中的磁碟機選項，提供的Normal (528MB)、Large (528MB-2.1GB) 和LBA (超過2.1GB) 模式，只要依稀回憶「某段期間內，好像所有硬碟機廠商都有志一同的推出容量相同的最高容量機種」，大概就該心裡有數「啊，又撞牆了，雖然不知道這次的罪魁禍首是哪位大恩大德」，微軟也對「築牆」此事頗具「貢獻」，免費捐贈2.1GB、32GB和2TB三道大牆。如果這幾座大牆能夠擋住進擊的巨人就好了。(冷)
PC/AT的BIOS和ATA交互「強碰」後，由CHS (磁柱、磁頭、磁區) 的「最小環節」決定容量上限，也因此造成了ATA介面定義的容量限制：528MB、8.4GB及136.9GB這3個關卡。
早期主機板廠商修改Int 13H的中斷服務 (x86電腦的低階磁碟I/O服務)，轉移2個磁頭紀錄位元到磁柱紀錄，將第一個容量上限關卡：528MB，增加到2.1GB，做為臨時性的應急方法，容量再往上就得使用LBA (Logical Block Addressing) 模式。
當IBM和微軟聯手，藉由引進支援LBA的BIOS INT 13H extension中斷服務，允許作業系統直接跳過BIOS，透過虛擬的邏輯CHS位址來存取磁碟後，瓶頸便轉移到28位元LBA定址的136.9GB，後來ATA/ATAPI-6 (UltraDMA 100) 導入48位元LBA定址方式，一舉衝破136.9GB的理論之牆，後面接著就都是軟體層面的障礙了，而48位元LBA的144PB，現在看來還是遙不可及的未來。
那光碟機採用的ATAPI (ATA Packet Interface) 又是什麼？
可以將其視為SCSI與ATA的結合。光碟機執行的是SCSI介面的CD-ROM命令，ATAPI的存在目的，就是經由ATA執行這些SCSI命令。在當時，很多音效卡也會直接提供IDE接頭，供連接光碟機之用。
經常用來檢測硬碟機是不是快升天的SMART又是何時出現的？
為了改善硬碟機的可靠性，ATA規範必須額外定義硬碟機的自我檢測及狀況回報功能，IBM率先提出PFA (Predictive Failure Analysis) 規格，後來再由Quantum及Compaq提出SMART (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology) 技術，在ATA-3成為正式業界規範。
效能皇帝大，那ATA歷史上的重大里程碑是？
由Intel與Quantum共同制定，ATA/ATAPI-4的UltraDMA Mode堪稱是ATA歷史上的重要里程碑，將理論最大傳輸率從16.6MB/s一次加倍至33MB/s，也建立日後以33MB/s為單位逐步提升頻寬的成長曲線，直到轉進到序列化 (Serial) 的SATA為止。值得注意的是，UltraDMA Mode 3定義了44MB/s的理論傳輸率，但沒有廠商實作。事實上，沒實際面世的ATA傳輸模式可多著了。
恭喜各位科科，壯大的硬碟機冒險故事，在此揭開序幕。預祝各位新年快樂。
45 則回應
用不壞阿
然後有一段時間
有台灣廠牌的硬碟
也多少講講
還有幾棵IDE硬碟，裡面放甚麼都忘記了，而且連磁鐵都懶得拆開拿出來了!
Scsi 當時 可是比CPU 加主機板還貴吧！
AMD到780/760晶片還是有留著
有時要兩台硬碟設成CS.....
而且以前用真金鍍金層也較厚
486應該還有
386的好像送人了
另外還有一片沒cpu的8088
（前天大掃除剛幫公司清掉一堆）
2nd HDD, ST235R, 30MB, with RLL compression.