ATA paralelo

La primera versión de lo que ahora se conoce como la interfaz ATA/ATAPI fue desarrollada por Western Digital bajo el nombre de Integrated Drive Electronics (IDE). Junto con Compaq (el cliente inicial), trabajaron con varios fabricantes de unidades de disco para desarrollar y lanzar los primeros productos con el objetivo de mantener la compatibilidad de software con la interfaz de disco duro de IBM PC existente. ^{[ 16 ]} Las primeras unidades de este tipo aparecieron internamente en las PC de Compaq en 1986 ^{[ 17 ] [ 18 ]} y fueron ofrecidas por primera vez por separado por Conner Peripherals como el CP342 en junio de 1987. ^{[ 19 ]}

El término Electrónica de Unidad Integrada se refiere a que el controlador de la unidad está integrado en la propia unidad, a diferencia de un controlador independiente situado al otro lado del cable de conexión. En un ordenador compatible con IBM PC, CP/M o similar, esto solía ser una tarjeta instalada en la placa base . Las tarjetas de interfaz utilizadas para conectar una unidad ATA paralela a, por ejemplo, una ranura ISA , no son controladores de unidad: son simplemente puentes entre el bus del host y la interfaz ATA . Dado que la interfaz ATA original es esencialmente un bus ISA de 16 bits , el puente era especialmente sencillo en el caso de que un conector ATA estuviera ubicado en una tarjeta de interfaz ISA. El controlador integrado presentaba la unidad al ordenador host como una matriz de bloques de 512 bytes con una interfaz de comandos relativamente simple. Esto liberaba a la placa base y a las tarjetas de interfaz del ordenador host de las tareas de posicionamiento del cabezal del disco, su movimiento hacia dentro y hacia fuera, etc., como ocurría con los discos duros ST-506 y ESDI anteriores . Todos estos detalles de bajo nivel del funcionamiento mecánico de la unidad ahora eran gestionados por el controlador integrado en la propia unidad. Esto también eliminó la necesidad de diseñar un único controlador que pudiera gestionar muchos tipos diferentes de unidades, ya que el controlador podía ser único para cada unidad. El host solo necesitaba solicitar que se leyera o escribiera un sector o bloque específico, y aceptar los datos de la unidad o enviárselos.

La interfaz utilizada por estas unidades se estandarizó en 1994 como la norma ANSI X3.221-1994, Interfaz de conexión AT para unidades de disco . Tras el desarrollo de versiones posteriores de la norma, esta pasó a conocerse como "ATA-1". ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Se creó una implementación efímera y poco utilizada de ATA para la IBM XT y máquinas similares que utilizaban la versión de 8 bits del bus ISA. Se la ha denominado "XT-IDE" , "XTA" o "XT Attachment". ^{[ 22 ]}

En 1994, casi al mismo tiempo que se adoptó el estándar ATA-1, Western Digital lanzó unidades con un nombre más reciente: Enhanced IDE (EIDE). Estas incluían la mayoría de las características de la futura especificación ATA-2, además de varias mejoras adicionales. Otros fabricantes introdujeron sus propias variantes de ATA-1, como "Fast ATA" y "Fast ATA-2".

La nueva versión del estándar ANSI, AT Attachment Interface with Extensions ATA-2 (X3.279-1996), fue aprobada en 1996. Incluía la mayoría de las características de las variantes específicas del fabricante. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

ATA-2 también fue el primero en señalar que se podían conectar a la interfaz dispositivos distintos de los discos duros:

3.1.7 Dispositivo: Un dispositivo es un periférico de almacenamiento. Tradicionalmente, un dispositivo en la interfaz ATA ha sido un disco duro, pero cualquier tipo de dispositivo de almacenamiento puede conectarse a la interfaz ATA siempre que cumpla con este estándar.

ATA se diseñó originalmente para discos duros y dispositivos que podían emularlos, y solo funcionaba con ellos. La introducción de ATAPI (Interfaz de Paquetes ATA) por parte del Comité de Factor de Forma Pequeño (SFF) permitió que ATA se utilizara con una variedad de otros dispositivos que requieren funciones que van más allá de las necesarias para los discos duros. Por ejemplo, cualquier dispositivo de almacenamiento extraíble necesita un comando de "expulsión de medios" y una forma para que el host determine si el medio está presente, y estas funcionalidades no estaban contempladas en el protocolo ATA.

ATAPI es un protocolo que permite a la interfaz ATA transmitir comandos y respuestas SCSI ; por lo tanto, todos los dispositivos ATAPI utilizan el protocolo SCSI, excepto en la interfaz eléctrica. Los comandos y respuestas SCSI se encapsulan en paquetes (de ahí el nombre "Interfaz de Paquetes ATA") para su transmisión a través del cable ATA. Esto permite que cualquier clase de dispositivo para la que se haya definido un conjunto de comandos SCSI se conecte mediante ATA/ATAPI.

Los dispositivos ATAPI están "hablando ATA", ya que la interfaz física y el protocolo ATA todavía se utilizan para enviar los paquetes. Por otro lado, los discos duros ATA y las unidades de estado sólido no utilizan ATAPI. En principio, cualquier dispositivo controlado por un conjunto de comandos SCSI podría ser compatible con ATAPI siempre que se disponga del adaptador y el controlador adecuados, aunque en la práctica la adopción se dio principalmente por las unidades de almacenamiento de CD, ^{[ 25 ]} las unidades de almacenamiento de DVD, ^{[ 26 ]} y las unidades de disquete de alta capacidad , como la unidad Zip y la unidad SuperDisk .

Los comandos y respuestas SCSI utilizados por cada clase de dispositivo ATAPI se describen en otros documentos o especificaciones específicas de dichas clases de dispositivos y no son competencia de ATA/ATAPI ni del comité T13 . Un conjunto de comandos de uso común se define en el conjunto de comandos SCSI de MMC .

ATAPI fue adoptado como parte de ATA en INCITS 317-1998, AT Attachment with Packet Interface Extension (ATA/ATAPI-4) . ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

El estándar ATA/ATAPI-4 también introdujo varios modos de transferencia " Ultra DMA ". Inicialmente, estos admitían velocidades de 16 a 33  MB/s. En versiones posteriores, se añadieron modos Ultra DMA más rápidos, que requerían nuevos cables de 80 hilos para reducir la diafonía. Las versiones más recientes de Parallel ATA admiten hasta 133  MB/s.

Ultra ATA, abreviado UATA, es una designación que Western Digital ha utilizado principalmente para diferentes mejoras de velocidad en los estándares ATA/ATAPI. Por ejemplo, en 2000, Western Digital publicó un documento que describía "Ultra ATA/100", que mejoraba el rendimiento del estándar ATA/ATAPI-5 vigente en ese momento, aumentando la velocidad máxima de la interfaz Parallel ATA de 66 a 100  MB/s. ^{[ 30 ]} La mayoría de los cambios de Western Digital, junto con otros, se incluyeron en el estándar ATA/ATAPI-6 (2002).

Inicialmente, el tamaño de una unidad ATA se almacenaba en la BIOS del sistema x86 mediante un número de tipo (del 1 al 45) que predefinía los parámetros C/H/S ^{[ 31 ]} y, a menudo, también la zona de aterrizaje, donde se estacionan los cabezales de la unidad cuando no están en uso. Posteriormente, se puso a disposición un formato "definible por el usuario" ^{[ 31 ]} llamado C/H/S o cilindros, cabezales, sectores. Estos números eran importantes para la interfaz ST-506 anterior, pero generalmente carecían de sentido para ATA: los parámetros CHS para las unidades ATA grandes posteriores a menudo especificaban números imposibles de cabezales o sectores que en realidad no definían la disposición física interna de la unidad. Desde el principio, y hasta ATA-2, cada usuario tenía que especificar explícitamente el tamaño de cada unidad conectada. A partir de ATA-2, se implementó un comando "identificar unidad" que se puede enviar y que devuelve todos los parámetros de la unidad.

Debido a la falta de previsión de los fabricantes de placas base, la BIOS del sistema a menudo se veía limitada por restricciones artificiales en el tamaño de los caracteres C/H/S, ya que el fabricante asumía que ciertos valores nunca superarían un máximo numérico determinado.

El primero de estos límites de la BIOS se produjo cuando las unidades ATA alcanzaron tamaños superiores a 504 MiB , porque algunas BIOS de las placas base no permitían valores C/H/S superiores a 1024 cilindros, 16 cabezales y 63 sectores. Multiplicado por 512 bytes por sector, esto da un total de 528 482 304 bytes que, dividido por 1 048 576 bytes por MiB , es igual a 504 MiB (528 MB ).

La segunda de estas limitaciones de la BIOS se produjo con 1024 cilindros , 256 cabezales y 63 sectores , y un problema en MS-DOS limitó el número de cabezales a 255. Esto suma un total de 8 422 686 720 bytes (8032,5 MiB ), comúnmente conocido como la barrera de los 8,4 gigabytes. Este es, de nuevo, un límite impuesto por las BIOS x86, y no por la interfaz ATA.

Finalmente se determinó que estas limitaciones de tamaño podían sortearse con un pequeño programa que se cargaba al inicio desde el sector de arranque del disco duro. Algunos fabricantes de discos duros, como Western Digital, comenzaron a incluir estas utilidades de anulación con discos duros de gran capacidad para ayudar a solucionar estos problemas. Sin embargo, si el ordenador se iniciaba de otra manera sin cargar la utilidad especial, se utilizarían los ajustes de BIOS no válidos y el disco podría quedar inaccesible o el sistema operativo podría detectarlo como dañado.

Más tarde, se puso a disposición una extensión de los servicios de disco de la BIOS x86 llamada " Enhanced Disk Drive " (EDD), que permite direccionar unidades de hasta 2 ⁶⁴ sectores. ^{[ 32 ]}

La primera interfaz de unidad utilizó un modo de direccionamiento de 22 bits, lo que resultó en una capacidad máxima de la unidad de dos gigabytes. Posteriormente, la primera especificación ATA formalizada utilizó un modo de direccionamiento de 28 bits a través de LBA28 , lo que permitió el direccionamiento de 2 ²⁸ (268 435 456 ) sectores (bloques) de 512 bytes cada uno, lo que resulta en una capacidad máxima de 128 GiB (137 GB ).  

ATA-6 introdujo el direccionamiento de 48 bits, aumentando el límite a 128 PiB (144 PB ). En consecuencia, cualquier unidad ATA con una capacidad superior a unos 137  GB debe ser compatible con ATA-6 o posterior. Conectar dicha unidad a un host con una interfaz ATA-5 o anterior limitará la capacidad útil al máximo de la interfaz.

Algunos sistemas operativos, incluidos Windows XP pre-SP1 y Windows 2000 pre-SP3, deshabilitan LBA48 de forma predeterminada, lo que requiere que el usuario tome medidas adicionales para utilizar toda la capacidad de una unidad ATA de más de unos 137 gigabytes. ^{[ 33 ]}

Los sistemas operativos más antiguos, como Windows 98 , no admiten LBA de 48 bits en absoluto. Sin embargo, miembros del grupo de terceros MSFN ^{[ 34 ]} han modificado los controladores de disco de Windows 98 para agregar soporte no oficial para LBA de 48 bits a Windows 95 OSR2 , Windows 98 , Windows 98 Second Edition y Windows ME .

Es posible que algunos sistemas operativos de 16 y 32 bits que admiten LBA48 aún no admitan discos de más de 2 TiB debido a que solo utilizan aritmética de 32 bits; una limitación que también se aplica a muchos sectores de arranque .

La interfaz Parallel ATA (entonces simplemente llamada ATA o IDE) se convirtió en la principal interfaz de almacenamiento para PC poco después de su introducción. En algunos sistemas, se proporcionaban una tercera y una cuarta interfaz en la placa base, lo que permitía conectar hasta ocho dispositivos ATA. A menudo, estos conectores adicionales se implementaban mediante controladores RAID económicos .

Poco después de la introducción de Serial ATA (SATA) en 2003, el uso de Parallel ATA disminuyó. Algunos ordenadores de sobremesa y portátiles de la época contaban con un disco duro SATA y una unidad óptica conectados mediante PATA.

A partir de 2007, algunos chipsets para PC , como el Intel ICH10, dejaron de ser compatibles con PATA. Los fabricantes de placas base que aún deseen ofrecer Parallel ATA con estos chipsets deben incluir un chip de interfaz adicional. En los ordenadores más recientes, la interfaz Parallel ATA se usa con poca frecuencia, incluso si está presente, ya que la placa base suele incluir cuatro o más conectores Serial ATA y los dispositivos SATA de todo tipo son comunes.

Con la retirada de Western Digital del mercado PATA, los discos duros con interfaz PATA dejaron de producirse después de diciembre de 2013, salvo para aplicaciones especializadas. ^{[ 35 ]}

En los portátiles se utiliza un conector PATA de 44 pines para unidades de 2,5 pulgadas. Los pines están más juntos (  paso de 2,0 mm) y el conector es físicamente más pequeño que el de 40 pines. Los pines adicionales suministran energía.

Las unidades ópticas de tipo delgado (que se usan a menudo en computadoras portátiles) utilizan un conector compacto Japan Aviation Electronics KX15 (que se conecta a un receptáculo KX14 en la computadora anfitriona) con 50 contactos (conocido coloquialmente como JAE-50 o Slim50) ^{[ 38 ].} Los contactos adicionales proporcionan alimentación y salida de audio analógica. ^{[ 39 ].}

Los cables de ATA han tenido 40 conductores durante la mayor parte de su historia, pero apareció una versión de 80 conductores con la introducción del modo UDMA/66 . Todos los conductores adicionales en el nuevo cable son de tierra , intercalados con los conductores de señal para reducir los efectos del acoplamiento capacitivo entre conductores de señal adyacentes, lo que reduce la diafonía . El acoplamiento capacitivo es un problema mayor a velocidades de transferencia más altas, y este cambio fue necesario para que la velocidad de transferencia de 66 megabytes por segundo (MB/s) de UDMA4 funcionara de manera confiable. Los modos más rápidos UDMA5 y UDMA6 también requieren cables de 80 conductores.

Aunque el número de conductores se duplicó, el número de pines del conector y la distribución de pines siguen siendo los mismos que en los cables de 40 conductores, y la apariencia externa de los conectores es idéntica. Internamente, los conectores son diferentes; los conectores para el cable de 80 conductores conectan un mayor número de conductores de tierra a los pines de tierra, mientras que los conectores para el cable de 40 conductores conectan los conductores de tierra a los pines de tierra uno a uno. Los cables de 80 conductores suelen venir con tres conectores de diferentes colores (azul, negro y gris para el controlador, el variador maestro y el variador esclavo, respectivamente), a diferencia de los conectores de los cables de 40 conductores, que son de color uniforme (generalmente todos grises). El conector gris en los cables de 80 conductores tiene el pin 28 CSEL sin conectar, lo que lo convierte en la posición esclava para los variadores configurados con selección de cable.

Si dos dispositivos están conectados a un solo cable, uno debe designarse como Dispositivo 0 (anteriormente, comúnmente denominado maestro ) y el otro como Dispositivo 1 (anteriormente, comúnmente denominado esclavo ). ^{[ 40 ]} Esta distinción es necesaria para permitir que ambas unidades compartan el cable sin conflictos. La unidad Dispositivo 0 es la que generalmente aparece "primero" en la BIOS y/o el sistema operativo de la computadora . En la mayoría de las computadoras personales, las unidades suelen designarse como "C:" para el Dispositivo 0 y "D:" para el Dispositivo 1, refiriéndose a una partición primaria activa en cada una.

El modo de funcionamiento de un dispositivo suele configurarse mediante un jumper en el propio dispositivo, que debe ajustarse manualmente a Dispositivo 0 ( Maestro ) o Dispositivo 1 ( Esclavo ). Si hay un solo dispositivo en un cable, debe configurarse como Dispositivo 0. Sin embargo, algunas unidades de cierta época tienen una configuración especial llamada "Single" para esta configuración (Western Digital, en particular). Además, dependiendo del hardware y el software disponibles, una unidad "Single" en un cable suele funcionar correctamente incluso si está configurada como Dispositivo 1 (esto se observa con mayor frecuencia cuando una unidad óptica es el único dispositivo en la interfaz ATA secundaria).

Los términos primario y secundario generalmente se refieren a los dos cables IDE, que pueden tener dos unidades cada uno (maestro primario, esclavo primario, maestro secundario, esclavo secundario).

Existen numerosos debates sobre cuánto puede afectar un dispositivo lento al rendimiento de un dispositivo más rápido en el mismo cable. En los primeros adaptadores de host ATA, las transferencias de datos de ambos dispositivos podían verse limitadas a la velocidad del dispositivo más lento, si dos dispositivos con capacidades de velocidad diferentes se encontraban en el mismo cable. En los adaptadores de host ATA modernos, esto no es así, ya que admiten la sincronización independiente de los dispositivos . Esto permite que cada dispositivo en el cable transfiera datos a su mejor velocidad. Incluso con adaptadores anteriores sin sincronización independiente, este efecto solo se aplicaba a la fase de transferencia de datos de una operación de lectura o escritura. ^{[ 41 ]} Esto se debe a la omisión de conjuntos de características superpuestas y en cola en la mayoría de los productos ATA paralelos. Solo un dispositivo en un cable puede realizar una operación de lectura o escritura a la vez; por lo tanto, un dispositivo rápido en el mismo cable que un dispositivo lento, bajo un uso intensivo, tendrá que esperar a que el dispositivo lento complete su tarea primero. Sin embargo, la mayoría de los dispositivos modernos informan que las operaciones de escritura se han completado una vez que los datos se almacenan en su memoria caché interna, antes de que se escriban en el almacenamiento magnético (que es lento). Esto permite enviar comandos al otro dispositivo conectado por cable, lo que reduce el impacto del límite de "una operación a la vez". El impacto de esto en el rendimiento del sistema depende de la aplicación. Por ejemplo, al copiar datos de una unidad óptica a un disco duro (como durante la instalación de software), este efecto probablemente no importe. Estas tareas están necesariamente limitadas por la velocidad de la unidad óptica, independientemente de su ubicación. Pero si se espera que el disco duro en cuestión también proporcione un buen rendimiento para otras tareas simultáneamente, probablemente no debería estar en el mismo cable que la unidad óptica.

En ATA-1 se describía como opcional un modo de unidad denominado " selección de cable" , que se ha generalizado con ATA-5 y versiones posteriores. Una unidad configurada en "selección de cable" se configura automáticamente como Dispositivo 0 o Dispositivo 1 , según su posición en el cable. La selección de cable se controla mediante el pin 28. El adaptador host conecta este pin a tierra; si un dispositivo detecta que el pin está conectado a tierra, se convierte en el Dispositivo 0 (maestro); si detecta que el pin 28 está abierto, se convierte en el Dispositivo 1 (esclavo).

Esta configuración se suele elegir mediante un puente en la unidad llamado "selección de cable", normalmente marcado como CS , que es independiente de la configuración del dispositivo 0/1 .

Si se configuran manualmente dos unidades como Dispositivo 0 y Dispositivo 1 , esta configuración no tiene por qué coincidir con su posición en el cable. El pin 28 solo se utiliza para que las unidades conozcan su posición en el cable; el host no lo utiliza para comunicarse con ellas. En otras palabras, la configuración manual maestro/esclavo mediante puentes en las unidades tiene prioridad y permite colocarlas libremente en cualquiera de los conectores del cable plano.

Con el cable de 40 conductores, era muy común implementar la selección de cable simplemente cortando el cable del pin 28 entre los dos conectores del dispositivo; colocando el dispositivo esclavo 1 al final del cable y el dispositivo maestro 0 en el conector central. Esta disposición se estandarizó posteriormente. Sin embargo, tenía un inconveniente: si solo hay un dispositivo maestro en un cable de dos unidades, utilizando el conector central, queda un trozo de cable sin usar, lo cual es inconveniente tanto por comodidad física como eléctrica. Este trozo de cable provoca reflexiones de señal , especialmente a velocidades de transferencia elevadas.

Comenzando con el cable de 80 conductores definido para su uso en ATAPI5/UDMA4, el dispositivo maestro (Dispositivo 0) se conecta al extremo más alejado del host del cable de 460 mm (18 pulgadas ) en el conector negro, el dispositivo esclavo (Dispositivo 1) se conecta al conector central gris, y el conector azul se conecta al host (por ejemplo, el conector IDE de la placa base o la tarjeta IDE). Por lo tanto, si solo hay un dispositivo ( Dispositivo 0 ) en un cable de dos unidades, al usar el conector negro, no hay ningún extremo de cable que cause reflexiones (el conector no utilizado queda ahora en el centro del cable plano). Además, la selección de cable ahora se implementa en el conector central gris, generalmente omitiendo el contacto del pin 28 del cuerpo del conector. 

Los protocolos ATA paralelos hasta ATA-3 requieren que, una vez que se ha dado un comando en una interfaz ATA, este debe completarse antes de que se pueda dar cualquier otro comando. Las operaciones en los dispositivos deben serializarse —consolo una operación en curso a la vez— con respecto a la interfaz ATA del host. Un modelo mental útil es que la interfaz ATA del host está ocupada con la primera solicitud durante toda su duración y, por lo tanto ,no puede recibir otra solicitud hasta que la primera se haya completado. La función de serializar las solicitudes a la interfaz generalmente la realiza un controlador de dispositivo en el sistema operativo del host.

La especificación ATA-4 y las versiones posteriores han incluido un conjunto de funciones superpuestas y un conjunto de funciones en cola como funciones opcionales, ambas denominadas " Tagged Command Queuing " (TCQ), en referencia a un conjunto de funciones de SCSI que la versión ATA intenta emular. Sin embargo, la compatibilidad con estas funciones es extremadamente rara en los productos y controladores de dispositivos ATA paralelos reales, ya que estos conjuntos de funciones se implementaron de forma que mantuvieran la compatibilidad del software con su origen como extensión del bus ISA. Esta implementación resultó en una utilización excesiva de la CPU, lo que anuló en gran medida las ventajas de la cola de comandos. Por el contrario, las operaciones superpuestas y en cola han sido comunes en otros buses de almacenamiento; en particular, la versión de SCSI de la cola de comandos etiquetada no necesitaba ser compatible con las API diseñadas para ISA, lo que le permitió alcanzar un alto rendimiento con una baja sobrecarga en buses que admitían DMA de primera parte como PCI. Esto se ha considerado durante mucho tiempo una gran ventaja de SCSI.

El estándar Serial ATA ha sido compatible con la cola de comandos nativa (NCQ) desde su lanzamiento inicial, pero es una función opcional tanto para los adaptadores host como para los dispositivos de destino. Muchas placas base de PC obsoletas no son compatibles con NCQ, pero los discos duros SATA modernos y las unidades de estado sólido SATA sí lo son, lo cual no ocurre con las unidades extraíbles (CD/DVD) porque el conjunto de comandos ATAPI utilizado para controlarlas prohíbe las operaciones en cola.

Los dispositivos ATA pueden admitir una función de seguridad opcional definida en una especificación ATA, por lo que no es específica de ninguna marca o dispositivo. Esta función se puede activar y desactivar enviando comandos ATA especiales a la unidad. Si un dispositivo está bloqueado, rechazará todo acceso hasta que se desbloquee. Un dispositivo puede tener dos contraseñas: una contraseña de usuario y una contraseña maestra; se puede configurar una o ambas. Existe una función de identificador de contraseña maestra que, si se admite y se utiliza, permite identificar la contraseña maestra actual (sin revelarla). Si se ha configurado, el administrador puede usar la contraseña maestra para restablecer la contraseña de usuario si este la ha olvidado. En algunos portátiles y ordenadores de empresa, la BIOS puede controlar las contraseñas ATA. ^{[ 42 ]}

Un dispositivo puede bloquearse en dos modos: modo de alta seguridad o modo de máxima seguridad. El bit 8 de la palabra 128 de la respuesta IDENTIFY indica en qué modo se encuentra el disco: 0 = Alto, 1 = Máximo. En el modo de alta seguridad, el dispositivo puede desbloquearse con la contraseña de usuario o la contraseña maestra mediante el comando ATA "SECURITY UNLOCK DEVICE". Existe un límite de intentos, normalmente establecido en 5, tras el cual el disco debe reiniciarse o restablecerse por completo antes de poder intentar desbloquearlo de nuevo. También en el modo de alta seguridad, el comando SECURITY ERASE UNIT puede utilizarse con la contraseña de usuario o la contraseña maestra. En el modo de máxima seguridad, el dispositivo solo puede desbloquearse con la contraseña de usuario. Si la contraseña de usuario no está disponible, la única forma de recuperar al menos el hardware básico a un estado utilizable es ejecutar el comando SECURITY ERASE PREPARE, seguido inmediatamente de SECURITY ERASE UNIT. En el modo de máxima seguridad, el comando SECURITY ERASE UNIT requiere la contraseña maestra y borrará por completo todos los datos del disco. La palabra 89 en la respuesta IDENTIFY indica cuánto tiempo tardará la operación. ^{[ 43 ]} Si bien el bloqueo ATA está diseñado para que sea imposible de eludir sin una contraseña válida, existen supuestos métodos alternativos para desbloquear un dispositivo.

Para las unidades NVMe , las características de seguridad, incluidas las contraseñas de bloqueo, se definieron en el estándar OPAL . ^{[ 44 ]}

Para sanitizar discos completos, el comando Secure Erase integrado es efectivo cuando se implementa correctamente. ^{[ 45 ]} Se han reportado algunos casos de fallas al borrar parte o la totalidad de los datos. ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 45 ]} Algunas computadoras portátiles y de negocios tienen una BIOS que puede utilizar Secure Erase para borrar todos los datos en el disco.

Debido a la corta longitud del cable y a problemas de apantallamiento, es muy poco común encontrar dispositivos PATA externos que utilicen directamente este protocolo para conectarse a un ordenador. Un dispositivo conectado externamente requiere un cable adicional para formar una curva en U que permita colocarlo junto a la carcasa del ordenador o encima de ella, y la longitud estándar del cable es demasiado corta para ello. Para facilitar el acceso desde la placa base al dispositivo, los conectores suelen estar situados en el borde frontal de las placas base, para la conexión a dispositivos que sobresalen de la parte frontal de la carcasa. Esta posición en el borde frontal dificulta aún más la extensión del cable hacia la parte posterior para conectarlo a un dispositivo externo. Los cables planos tienen un apantallamiento deficiente, y la norma exige que el cableado se instale dentro de una carcasa de ordenador apantallada para cumplir con los límites de emisiones de radiofrecuencia.

Los discos duros externos o las unidades de disco óptico con interfaz PATA interna utilizan otra tecnología de interfaz para conectar el dispositivo externo con el ordenador. USB es la interfaz externa más común, seguida de Firewire. Un chip puente dentro del dispositivo externo convierte la interfaz USB a PATA y, por lo general, solo admite un único dispositivo externo sin selección de cable ni configuración maestro/esclavo.

Los dispositivos ATAPI con medios extraíbles, distintos de las unidades de CD y DVD, se clasifican como ARMD (ATAPI Removable Media Device) y pueden aparecer como un superdisquete (medio no particionado) o un disco duro (medio particionado) para el sistema operativo . Estos pueden ser compatibles como dispositivos de arranque mediante una BIOS que cumpla con la especificación de BIOS para dispositivos de medios extraíbles ATAPI , ^{[ 55 ]} desarrollada originalmente por Compaq Computer Corporation y Phoenix Technologies . Esta especificación define disposiciones en la BIOS de un ordenador personal para permitir el arranque del ordenador desde dispositivos como unidades Zip , unidades Jaz , unidades SuperDisk (LS-120) y dispositivos similares.

Estos dispositivos cuentan con medios extraíbles similares a las unidades de disquete , pero con capacidades más acordes a las de los discos duros y requisitos de programación distintos. Debido a las limitaciones de la interfaz del controlador de disquete, la mayoría de estos dispositivos eran ATAPI , conectados a una de las interfaces ATA del ordenador anfitrión, de forma similar a un disco duro o una unidad de CD-ROM . Sin embargo, los estándares BIOS existentes no eran compatibles con estos dispositivos. Un BIOS compatible con ARMD permite arrancar el sistema y utilizar estos dispositivos sin necesidad de código específico para el dispositivo en el sistema operativo.

Una BIOS compatible con ARMD permite al usuario incluir dispositivos ARMD en el orden de arranque. Normalmente, un dispositivo ARMD se configura antes que el disco duro. Al igual que con una disquetera, si hay un medio de arranque en la unidad ARMD, la BIOS arrancará desde ella; de lo contrario, continuará con el orden de búsqueda, generalmente con el disco duro al final.

Existen dos variantes de ARMD: ARMD-FDD y ARMD-HDD. Originalmente, ARMD hacía que los dispositivos aparecieran como una especie de unidad de disquete de gran capacidad, ya fuera la unidad de disquete principal 00h o la secundaria 01h. Algunos sistemas operativos requerían cambios en el código para admitir disquetes con capacidades mucho mayores que las de cualquier unidad de disquete estándar. Además, la emulación de unidades de disquete estándar resultó ser inadecuada para ciertas unidades de disquete de alta capacidad, como las unidades Iomega Zip . Posteriormente, se desarrolló la variante ARMD-HDD (dispositivo de disco duro ARMD) para solucionar estos problemas. Con ARMD-HDD, un dispositivo ARMD aparece en la BIOS y el sistema operativo como un disco duro.

En agosto de 2004, Sam Hopkins y Brantley Coile, de Coraid, especificaron un protocolo ATA ligero sobre Ethernet para transmitir comandos ATA a través de Ethernet en lugar de conectarlos directamente a un adaptador host PATA. Esto permitió reutilizar el protocolo de bloques establecido en aplicaciones de redes de área de almacenamiento (SAN).

Compact Flash (CF) en su modo IDE es esencialmente una interfaz ATA miniaturizada, diseñada para usarse en dispositivos que utilizan almacenamiento de memoria flash. No se requieren chips ni circuitos de interfaz, salvo adaptar directamente el zócalo CF más pequeño al conector ATA más grande. (Aunque la mayoría de las tarjetas CF solo admiten el modo IDE hasta PIO4, lo que las hace mucho más lentas en modo IDE que su velocidad compatible con CF ^{[ 56 ]} ).

La especificación del conector ATA no incluye pines para alimentar un dispositivo CF, por lo que la alimentación se introduce en el conector desde una fuente externa. La excepción se da cuando el dispositivo CF está conectado a un bus ATA de 44 pines diseñado para discos duros de 2,5 pulgadas, comunes en ordenadores portátiles, ya que esta implementación del bus debe proporcionar alimentación a un disco duro estándar.

Los dispositivos CF pueden designarse como dispositivos 0 o 1 en una interfaz ATA, aunque, dado que la mayoría de los dispositivos CF solo ofrecen un conector, no es necesario ofrecer esta opción a los usuarios finales. Si bien los dispositivos CF pueden conectarse en caliente mediante métodos de diseño adicionales, por defecto, cuando se conectan directamente a una interfaz ATA, no están diseñados para ello.