NCQ（Native Command Queuing）
原生指令排序，指可以排列硬碟所接收到的指令以改進效能。
具體來說是將所接收的指令以某種順序進行重新排序，排序的目的在於讓磁頭能集中尋址，減少磁頭不必要的來回尋址以縮短整體用時，當遇到大量隨時尋址的操作時，在並行ATA時代，NCQ技術的前身CQ（Command Queuing）已開始研發，但限於實際情況，技術並未得到怎樣的實物套用，而在SCSI界面上CQ的分支技術TCQ（Tagged Command Queuing）則得到較多的套用，NCQ作為一般民眾技術對比TCQ可以說是其一個簡化版本，兩者最主要的區別，NCQ支持最多儲存32條指令，TCQ支持255條，而NCQ支持一個指令序列集，TCQ支持三個。
TCQ最早套用於SCSI-2代標準的硬碟上，其可允許硬碟執行從PC同時發來的多重指令。
當指令在硬碟的快取裡時，通過硬碟的微處理器，他們會被標記然後重新排序。這樣是為了減少硬碟尋找資料頭時的時間。舉例來說，一個指令正在硬碟的一個扇區上尋找資料，隨之而來的另外一個指令正在尋找上一個指令相鄰的資料，SCSI控制卡可重新對指令排序，從而使這2個指令的執行動作連續發生。這是SCSI-2與SCSI-1和ATA不同的地方。
NCQ是主機與硬碟的綜合特性，它使硬碟有能力處理多個指令。目前支持NCQ的SATA控制器有Intel ICH6/7的進階版本、VIA VT8251、nVIDIA nForce4等最新主機板晶片組以及一些非主機板晶片組的第三方控制器。在硬碟方面最先上市的是Seagate Barracuda 7200.7 NCQ，最新發怖的其他廠商3.5英吋硬碟也都加入了對這個特性的支持，Fujitsu（富士通）還在不久前發怖了2.5英吋的支持NCQ的硬碟產品。另一方面ATA版本的TCQ雖然比NCQ更為強大，但因為並沒有成為SATA-IO的標準，僅被WD WD740GD硬碟和極少數幾種非主機板晶片組的第三方控制器支持。
明顯的，NCQ技術在多用戶/多工工作下，短時間對硬碟進行較多請求的場合裡能夠有效改善硬碟的回應速度和總的傳輸速度，但在組態SATA硬碟的PC中，它能夠有效發揮的時候非常少，可以期待的也許是PC的衍生檔案類型之一，作為數位家庭媒體中心的主機，在雙核心處理器/多路輸出顯示卡的聲勢之下，NCQ技術的硬碟加以配合應該是較為理想的套用模式。
Hot Plug
熱插拔，也稱Hot Swap。相對於PCI擴充卡、記憶體等，硬碟熱插拔技術相對簡單也更加成熟。
在PATA時代，ATA硬碟本身不具備這樣的功能，插針接頭的物理形式本身限制了熱插拔操作的可能，PATA硬碟實現熱插拔套用需要特製的附加模組才行。SATA硬碟從最開始就被設計成支持熱插拔的形式，除了控制器等部分，主要是物理接頭的設計。
彈片式的接頭顯然更適合熱插拔操作，長短不一的資料/電力接頭觸點保證硬碟和主機/電力脫離的瞬間保持接地，來保護硬碟控制電路以及主機部分免受擊穿。可以說SATA硬碟本身已經具備了接近SCA接頭SCSI硬碟的熱插拔特性，欠缺的只是更多樣化的解決方案，畢竟對於PC來講，機箱內的熱插拔是複雜而不是必須的功能，而機箱外的便攜類熱插拔方案還未成型。
熱插拔也是主機與硬碟的綜合特性，存在於主機板上的磁牒控制器以及操作系統/軟體也要支持熱插拔才能讓這個套用完整，目前nVIDIA nForce4晶片以及Siliconimage的某些控制器已經可以較為完美的支持熱插拔了。
eSATA（External SATA）
外部SATA的競爭對手包括套用在儲存於上的USB2.0和IEEE1394，但是無論在規格制定進度上還是產品套用模型上都還相差較遠。我們能看到的事實是：絕大部分PC系統以及零售的主機板上都沒有組態標準的外部SATA接頭；市場上幾乎買不到提供SATA外部接頭的移動儲存於裝置；如果以裸體SATA硬碟直接套用在外部，它缺少方便的電力連接裝置並且本身也缺乏有效的保護，脆弱的PCB完全暴露在外面。
然而eSATA似乎是最容易解決的問題，它不牽涉到底層的複雜技術，只需要完善下接頭部分而已，最終的套用形式顯然是需要把硬碟組態在某種盒狀裝置內的，雖然SATA硬碟本身支持熱插拔。
上圖可以看到eSATA接頭的描述，它關於標準的SATA線纜和接頭，連接處加裝了金屬彈片來保證物理連接的穩固性，現在已經有主機板廠商在產品上提供這樣的裝置。
Port Multiplier
連接阜復用技術，可以把SATA點對點的傳輸模式加以增強，把某1接頭增強成超過2個標準的SATA連接。
SATA的主機總線橋接器(HBA，Host Bus Adapter)就好像網路上的交換機一樣，可以實現以通道的形式和單獨的每個硬碟通訊，即每個SATA硬碟都獨佔一個傳輸通道，所以不存在象並行ATA那樣的主/從控制的問題。然而大多數控制器提供的4個SATA連接在部分場合就不能滿足需求，而單純增加主控器成本較高，此時正需要連接阜復用技術。
以下通過Siliconimage公司的連接阜復用方案來描述：
Sil3132是執行在PCI Express x1上的SATA控制器，它支持SATA II規範集合內的大多數重要特性，包括3Gb/s、NCQ、Hot Plug和eSATA，本身能夠提供兩個3Gb/s的SATA接頭。Sil3132可以和Sil3726連接阜復用器搭配，Sil3726通過3Gb/s的SATA通道和Sil3132連接，其本身模擬成一個SATA設備和Sil3132進行通信，而Sil3726連接阜復用器還是可以擴充多達5個SATA硬碟的！
雖然這些連接在連接阜復用器上的硬碟能夠以3Gb/s和Sil3726進行通信，但Sil3726和Sil3132之間的連接速度只有3Gb/s，也就是說當5塊硬碟全都全速工作時，總體速度將受到一定程度的降低；然而考慮到目前SATA硬碟平均傳輸率還未及60MB/s的水準，5*60MB/s=300MB計算下來影響並不是很大。
典型的SATA連接阜復用方案就如上面所述，具體到產品通常是在PC主機板上安裝Sil3132，然後使用一個組態了Sil3726的專用背板和Sil3132的一個接頭連接，硬碟連線到帶有Sil3726的背板上，這可以使用內裝或者外置兩種形式。
SATA 2.5？
SATA-IO不久前於美國舊金山舉行的IDF上宣佈完成了SATA 2.5規範，這顯然是對於之前SATA II或者是SATA 2.0定義不明，行業冠名混亂的一種補救，因為SATA 2.5將把所有必要的SATA架構的可用訊息整理進一個單一的文件，只有符合這個文件規則的產品才能稱作SATA 2.5產品，相信未來市場上的冠名狀況將得到整肅。
根據目前的訊息，SATA 2.5規範收錄了原先SATA II所轄的大部分功能：3Gb/s、NCQ、Staggered Spin-up、Hot Plug、Port Multiplier以eSATA。這個規範的正式出台會在今年年底。