Az adatok átvitele a meghajtó és a memória között kétféle módon történhet:

• programozottan (PIO = Programmed Input/Output), azaz a CPU vezérlésével, vagy

• közvetlen memória-hozzáféréssel (DMA = Direct Memory Access), amikor a meghajtó vezérlője a master eszköz.

Az ATA szabványok több PIO és DMA módot határoznak meg, amelyek elsősorban az adatátvitel sebességében különböznek:

• Fast ATA (gyors ATA vagy ATA-2): 1994-ben megjelent protokoll szabvány, amelynek főbb jellemzői:

  • 16 Mbájt/sec átviteli ráta a PCI buszon keresztül,

  • több PIO mód (PIO Mode 0, 1, 2, 3, 4),

  • egy és többszavas DMA (Single és Multiword DMA 0, 1, 2),

  • burst (blokk) átvitel,

  • LBA.

• Ultra ATA (ATA-4 vagy ATA-33): 1996-ban jelent meg, amelyben az átviteli rátát megduplázták:

  • új DMA-mód (Ultra DMA Mode 2) 33 Mbájt/sec-os átviteli rátával,

  • hibaellenőrző kód alkalmazása (CRC = Cyclic Redundancy Check).

• Ultra ATA/66 (ATA-5): 1999-ben keletkezett, és a sebesség további növelését hozta újabb módok specifikálásával:

  • Ultra DMA Mode 3 (44 Mbájt/sec)

  • Ultra DMA Mode 4 (66 Mbájt/sec)

• A legújabb, Ultra ATA/100-as szabvány: már 100 Mbájt/sec-os átviteli rátát specifikál.