Lo dicho anteriormente es correcto, y si quieres un poco más detalles, con respecto a las velocidades de los mismos son diferentes. Los ATA (o IDE son los discos que tienen un cable generalmente gris y ancho) poseen diferentes velocidades Modos PIO (es un modo viejo de tranferencia que si no se activa DMA - ya te lo explico x las dudas- se usa para trabajar como el disco, sería como el Modo a prueba de fallos de los discos duros), Multiword y DMA (que significa Acceso Directo a Memoria) este último es el más rápido ya que accesa a la memoria del sistema para acelerar las transferencias. El DMA viene de diferentes modos los cuales son del 1 al 6 (DMA 2, DMA5, etc.)
Los modos DMA los podés relacionar cuando vas a comprar un disco te dicen ATA100 o ATA133, bueno, cuando te dicen ATA100 significa lo mismo decir DMA Modo 5, asimismo el ATA133 es DMA Modo 6. Las lectoras/grabadoras de CD/DVD actuales trabajan en el modo 2.
El Serial ATA o como le dicen SATA también usan el modo DMA (muchos dispositivos usan el DMA, como ejemplo las impresoras HP de puerto paralelo), solo que trabajan desde el 133 en adelante (hasta donde se el SATAII trabaja en 166).
De igual manera, soy conservador y no me ha parecido una gran ventaja el uso de los discos Serial (SATA) contra los Paralelos (IDE), ya que en rendimiento no he notado cambios, ya que uso el sistema de archivos FAT32 y la velocidad de copia ni se nota. Y en cuanto a compatibilidad, algunas máquinas deben adaptarse para usar SATA.
Para más detalles consulta estas páginas:
Descripción de los SATA
http://es.wikipedia.org/wiki/SATA
http://www.zator.com/Hardware/H6_5.htm
Un disco duro ATA:
http://viajealhardware.iespana.es/almsecundario/as027.jpg
Imagen de un cable IDE (ATA) de 80hilos:
http://www.baboohardware.com.br/absolutenm/articlefiles/9047-IDE%20SA4.jpg