ストレージ・デバイスをつなぐためのインタフェース規格には様々な種類がある。代表的なものはATAとSCSIだ。それらには複数世代の規格があるが，大きくパラレル規格とシリアル規格に分類できる。「パラレルATA」,「パラレルSCSI」，「シリアルATA」，そしてシリアルSCSI規格である「SAS」について解説する。
ストレージ・デバイスをつなぐためのインタフェース規格を表1にまとめた。「パラレルATA」と「シリアルATA」，「パラレルSCSI」と「SAS（Serial Attached SCSI）」は同系統の規格で，それぞれ後者の規格が新しい。パラレルATAとパラレルSCSIは，複数の信号線を使ってビット・データを同時並行で送受信する「パラレル転送方式」を採用している（図1上）。シリアルATAとSASは，1本の信号線（論理的に1本の伝送路）を使ってビット・データを連続して転送する「シリアル転送方式」を採用している（同下）。ストレージ・デバイスを接続するケーブルやコネクタの形状は異なる（写真1）。
パラレルからシリアルへの変更は，現行製品との互換性に大きな影響を及ぼす。これまでATAやSCSIの新規格が登場しても，それぞれの規格の中で下位互換性は確保されていた。だが，ATAとシリアルATAの間，SCSIとSASの間には互換性がなくなる。その半面，生い立ちの異なるシリアルATAとSASが，実は部分的に互換性を持つことになる。こうした点を踏まえ，ATAとSCSIの新旧規格の基礎を紹介する。
◆パラレルATA
ストレージ向けインタフェースの基本として，まずATA（Advanced Technology Attachment）を取り上げる。ATAは，1986年に開発されたPCの内蔵HDD用インタフェース「IDE（Integrated Drive Electronics）」を基に，互換性を高めた規格である。1989年にANSIによって標準化された。
さらに1998年には，HDD以外の機器との接続規格ATAPI（AT Attachment Packet Interface）と統合し，ATA/ATAPI-4が規格化。後にATA/ATAPI-7となり，データ転送速度133Mバイト/秒の「Ultra ATA/133」でATAの最終形に到達した。ここまで，ATAは一貫してパラレル転送方式を採用してきた。なお，ATAをシリアルATAと対比させる場合に「パラレルATA」と呼ぶこともある。また，シリアルATAを「SATA」，パラレルATAを「PATA」と表記することもある。
ATAの仕様は，PCの内蔵ストレージ用として規格化されているため，接続台数と接続距離には制限がある。ATAのホスト・コントローラにはプライマリとセカンダリの2本のフラット・ケーブルを接続できる。それぞれのケーブルにつなげるデバイスは最大2台（マスターとスレーブ）なので，一つのコントローラに接続可能なデバイスは最大4台だ。ケーブル長は最長で45.7cm（18インチ）と規定されている。
高速化の限界に達したパラレル転送方式
ATA規格は順次拡張されてきたが，ATAがパラレル転送方式を採る限り，これ以上の高速化には対応しにくい。パラレル転送方式の問題点は，データ転送速度を高めるにつれて発生しやすくなる「クロストーク」や「スキュー」などである。いずれも，多数の信号線が隣り合う構成のケーブル形状に起因しており，SCSIでも同じ問題が起きる。
クロストークは，ある信号線から生じた電磁波が隣接する信号線に悪影響を与え，ノイズの発生原因となってしまう現象だ（図2）。クロストークを緩和するために，最新仕様のフラット・ケーブルには信号線と同数のグラウンド線（アース）が含まれているが，その効果も限界に来ている。
スキューは，送信側から複数の信号線に同時送出された信号が，受信側で別々の時間に到着するときの「時間差」を指す（図3）。ケーブルが長いほどスキューは大きくなり，転送速度が高いほどその影響が大きくなる。スキューが大きくなると，データ転送エラーを引き起こしてしまう。
