隨著技術的發展，產品對數據傳輸速度要求的提高，IDE接口硬盤的數據傳輸模式，經歷過三個不同的技術變化，由最初的PIO模式，到DMA模式，再到Ultra DMA模式。
PIO模式
PIO的英文拼寫是“Programming Input/Output Model”，PIO模式是一種通過CPU執行I/O端口指令來進行數據的讀寫的數據交換模式。是最早先的硬盤數據傳輸模式，數據傳輸速率低下，CPU占 有率也很高，大量傳輸數據時會因為占用過多的CPU資源而導致系統停頓，無法進行其它的操作。PIO數據傳輸模式又分為PIO mode 0、PIO mode 1、PIO mode 2、PIO mode 3、PIO mode 4幾種模式，數據傳輸速率從3.3MB/s到16.6MB/s不等。受限於傳輸速率低下和極高的CPU占有率，這種數據傳輸模式很快就被淘汰。
DMA模式
DMA的英文拼寫是“Direct Memory Access”，漢語的意思就是直接內存訪問，是一種不經過CPU而直接從內存了存取數據的數據交換模式。PIO模式下硬盤和內存之間的數據傳輸是由 CPU來控制的；而在DMA模式下，CPU只須向DMA控制器下達指令，讓DMA控制器來處理數的傳送，數據傳送完畢再把信息反饋給CPU，這樣就很大程 度上減輕了CPU資源占有率。DMA模式與PIO模式的區別就在於，DMA模式不過分依賴CPU，可以大大節省系統資源，二者在傳輸速度上的差異並不十分 明顯。DMA模式又可以分為Single-Word DMA（單字節DMA）和Multi-Word DMA（多字節DMA）兩種，其中所能達到的最大傳輸速率也只有16.6MB/s。
Ultra DMA模式
Ultra DMA的英文拼寫為“Ultra Direct Memory Access”，一般簡寫為UDMA，含義是高級直接內存訪問。UDMA模式采用16-bit Multi-Word DMA（16位多字節DMA）模式為基准，可以理解為DMA模式的增強版本，它在包含了DMA模式的優點的基礎上，又增加了CRC（Cyclic Redundancy Check循環冗余碼校驗）技術，提高數據傳輸過程中的准確性，安全性得到保障。在以往的硬盤數據傳輸模式下，一個時鐘周期只傳輸一次數據，而在UDMA 模式中逐漸應用了Double Data Rate（雙倍數據傳輸）技術，因此數據傳輸速度有了極大的提高。此技術就是在時鐘的上升期和下降期各自進行一次數據傳輸，可以是數據傳輸速度成倍的增 長。
在UDMA模式發展到UDMA133之後，受限於IDE接口的技術規范，無論是連接器、連接電纜、信號協議都表現出了很大的技術瓶頸，而 且其支持的最高數據傳輸率也有限。同時在IDE接口傳輸率提高，也就是工作頻率的提高，IDE接愛貓撲.愛生活叉干擾、地線增多、信號混亂等缺陷也給其發 展帶來了很大的制約，被新一代的SATA接口取代也就在所難免了。