Magneettisissa levyasemissa se aika, joka hakuvarrelta kuluu halutun uran saavuttamiseen mukaan lukien levyn pyörimisviive halutun sektorin saamiseksi luku-/kirjoitusmekanismin kohdalle.

Gigatavu (johdettu SI-järjestelmän etuliitteestä giga-) on tietoyksikkö tai tietokoneen tallennusyksikkö, joka vastaa noin miljardia tavua. Se ilmaistaan kirjoitetussa muodossa yleensä lyhenteenä Gt (ei sama kuin Gb, joka tarkoittaa gigabittiä), ja puhekielessä käytetään myös muotoa giga.

Yleensä nämä laitteet liitetään tietokoneeseen IDE-liitännän (lyhenne sanoista Integrated Drive Electronics) kautta. IDE-liitäntä on vakiomuotoinen tapa liittää tallennuslaite tietokoneeseen. IDE ei oikeastaan ole liitäntästandardin oikea tekninen nimi. Alkuperäinen nimi ATA (AT Attachment) osoitti sen, että liitäntä oli alunperin kehitetty IBM AT -tietokonetta varten. IDEn avulla haluttiin standardoida tietokoneiden kiintolevyjen käyttö.

IDEn perusajatus on se, että kiintolevy ja ohjain yhdistetään. Ohjain on pieni siruilla varustettu piirilevy, joka ohjaa sitä, miten kiintolevy tallentaa ja lukee dataa. Useimmissa ohjaimissa on myös jonkin verran muistia, joka toimii puskurina parantaakseen kiintolevyn suorituskykyä.

SATA suunniteltiin alunperin sisäiseksi liitäntäteknologiaksi parantamaan suorituskykyä ja tuomaan uusia ominaisuuksia tietokoneen sisäiseen tai kuluttajille suunnattuun tallennukseen. Suunnittelijat huomasivat nopeasti, että uuden liitännän voi laajentaa luotettavasti tietokoneen ulkopuolelle, jolloin sama suorituskyky ja ominaisuudet saadaan käyttöön ilman, että tarvitsee turvautua USB- tai FireWire (IEEE 1394) -liitäntöihin. Ulkoisiksi SATA- tai eSATA-laitteiksi kutsutut laitteet voidaan kytkeä jopa kaksi metriä pitkillä suojatuilla kaapeleilla tietokoneen ulkopuolelle. SATA on nyt saatavissa hetivalmiina, ulkoisena standardina, ja sen erikoismääritetyt kaapelit, liittimet ja signaalivaatimukset julkaistiin vuoden 2004 keskivaiheilla. eSATA tarjoaa olemassa olevia ratkaisuja paremman suorituskyvyn, ja se on kytkettävissä laitteen ollessa käynnissä.

eSATAn edut:

• jopa kuusi kertaa nopeampi kuin nykyiset ulkoiset tallennusratkaisut: USB 2.0 ja Firewire (IEEE 1394)
• kestävä ja käyttäjäystävällinen ulkoinen liitäntä
• tehokas, edullinen laajennustallennusratkaisu
• jopa 2 metrin suojatut kaapelit ja liittimet
• eSATA-sovellukset sisältävät ulkoisen suoratallentimen kannettaville tietokoneille, pöytätietokoneille, kuluttajaelektroniikalle ja aloitustason palvelimille.
   

Monet olemassa olevat ulkoiset kiintolevyt käyttävät USB- ja/tai FireWire-liitäntää. Nämä liitännät eivät ole läheskään yhtä nopeita kuin SATA, kun vertaillaan niiden huippuarvoja, ja ne voivat teoriassa vaarantaa aseman suorituskykyä. Tosin varsinaisissa testeissä on huomattu, että kaikkien standardien siirtonopeudet ovat huomattavasti huippuarvoa pienempiä. Samoin eroja on ilmennyt myös eri alustojen välillä (eli Mac- ja Windows-käyttöjärjestelmän välillä).

Ulkoiset USB- ja FireWire-asemat ovat ATA-asemia, joiden siltapiiri kääntää ATA-protokollan USB- tai FireWire-protokollaksi yhteyttä varten. Nämä liitännät edellyttävät lähtevän datan kapselointia tai muuntoa ja kapseloinnin purkamista datan vastaanottamisen jälkeen. Tämä protokollarasite heikentää näiden isäntäväylien tehokkuutta, lisää isäntäkeskusyksikön käyttöä tai vaatii erityisen sirun isännän kuormituksen vähentämiseksi. eSATA ei aiheuta protokollarasitetta, kuten USB tai IEEE 1394. Siksi se sopii erinomaisesti erilaisten asemien käyttämiseen suorituskykyä parantavan raidoituksen kanssa jokaisen eSATA-isäntäportin takana.

Kaapelin normaali pituus on kaksi metriä. Yhdenmukaisuus on määritetty SATA II -standardin sähköisessä määrittelyssä Gen1m- ja Gen2m-määrittelyksi vastaavia nopeuksia 1,5 Gt/s ja 3,0 Gt/s varten. Nykyisin useimmissa tietokoneen emolevyissä ei ole eSATA-liitintä. eSATA voi olla käytettävissä, kun eSATA-isäntäväyläsovitin tai tukiliitin on lisätty pöytätietokoneita varten tai kun Cardbus tai ExpressCard on lisätty kannettavia tietokoneita varten. Vuonna 2005 esitellyt emolevyt saattavat käyttää eSATA-liittimiä suoraan.

Huomautus: ennen eSATAn lopullista määrittämistä oli olemassa useita tuotteita, jotka oli suunniteltu SATA-asemien ulkoisia liitäntöjä varten. Jotkin niistä käyttävät sisäistä SATA-liitintä tai jopa liittimiä, jotka on suunniteltu muille liitäntämäärityksille, kuten esimerkiksi IEEE 1394:lle. Nämä tuotteet eivät ole yhdenmukaisia eSATAn kanssa.

Tietotekniikassa vikasietoinen levyjärjestelmä (redundant array of independent disks tai redundant array of inexpensive disks, yleisesti käytetään lyhennettä RAID) on järjestelmä, jossa käytetään useita kiintolevyjä datan jakamiseen tai replikointiin asemien kesken. Valitusta versiosta riippuen RAIDin etuna on parempi tietojen eheys, virhetoleranssi, läpisyöttö ja kapasiteetti yksittäisiin asemiin verrattuna. Alkuperäisessä merkityksessään (kun RAID oli lyhennys käsitteelle "redundant array of inexpensive disks"), sen pääetuna oli mahdollisuus yhdistää useita edullisia laitteita ryhmäksi käyttämällä vanhempaa teknologiaa. Siten saatiin aikaan parempi kapasiteetti, luotettavuus, nopeus tai näiden etujen yhdistelmä, joka oli edullisempi kuin uusinta teknologiaa käyttävä yksittäinen laite.

Yksinkertaisimmillaan RAID yhdistää useita kiintolevyasemia yhdeksi loogiseksi yksiköksi. Siten käyttöjärjestelmä näkee usean kiintolevyaseman sijasta vain yhden aseman. RAIDia käytetään normaalisti palvelintietokoneissa, ja se otetaan käyttöön yleensä (mutta ei välttämättä) samankokoisten levyasemien kanssa. Koska kiintolevyasemien hinnat laskevat ja RAID-varusteita tarjotaan useammin emolevyjen sirusarjoihin sisältyvinä, RAID on nyt myös tarjolla vaihtoehtona kehittyneempiin tietokoneisiin. Tämä pitää paikkansa erityisesti niiden tietokoneiden osalta, jotka on suunniteltu suuresta tallennuskapasiteetista hyötyviin tehtäviin, kuten esimerkiksi videoiden ja äänten käsittelyyn muokkaukseen.

Alkuperäisessä RAID-määritelmässä oli useita prototyyppimäisiä "RAID-tasoja" tai levyjen yhdistelmiä. Jokaisella oli omat teoreettiset etunsa ja haittansa. Vuosien mittaan mukaan on tullut erilaisia RAID-käsitteen toteutusmalleja. Useimmat eroavat olennaisesti alkuperäisistä, ideaalisista RAID-tasoista, mutta numeroidut nimet ovat kuitenkin säilyneet. Tämä saattaa olla hämmentävää, sillä esimerkiksi yksi RAID 5 -toteutus voi erota huomattavasti toisesta. RAID 3 ja RAID 4 sekaantuvat usein, ja niitä jopa käytetään keskenään toistensa sijasta.

RAIDin perusmääritelmästä on keskusteltu paljon vuosien mittaan. Redundant-sanan käyttö johtaa siihen, että monet väittelevät keskenään siitä, onko RAID 0 "oikea" RAID-tyyppi. Samoin määritelmässä tehty muutos vaihtaa sana edullinen (inexpensive) riippumattomaan (independent) sekoittaa monien käsitystä siitä, mikä RAIDin käyttötarkoitus on. RAIDista on olemassa myös jopa yksilevyisiä toteutuksia. Tässä tarkoitamme RAID-järjestelmällä mitä tahansa järjestelmää, jossa RAID-perusajatuksen mukaisesti käytetään fyysisen levytilan uudelleenyhdistämistä luotettavuuden, kapasiteetin tai suorituskyvyn parantamiseksi.

Kiintolevykiekko on kiintolevyaseman osa. Se on pyöreä kiekko, johon magneettista dataa tallennetaan. Kiekot saavat nimensä jäykästä rakenteestaan (eli toisin kuin joustavasta aineesta tehdyt ohuet levyt, "lerput"). Kiintolevyasemissa on yleensä useita kiekkoja, jotka on asennettu samaan akseliin. Kiekot valmistetaan yleensä alumiinista tai lasista, ja muovia käytetään vain harvoin. Kiintolevykiekon kumpikin puoli on päällystetty ohuella rautaoksidikerroksella tai jollain muulla aineella, jolla on samankaltaiset magneettiset ominaisuudet, jolloin tietoja voidaan tallentaa magneettisesti. Kiintolevyn päät liikkuvat kiekkojen pinnan päällä ja lukevat tai kirjoittavat tietoja.

Kiintolevyasema on tiedontallennusväline, joka tallentaa dataa pysyvästi kiintolevykiekkojen magneettisiin pintakerroksiin. Kiintolevy käyttää kiekkoja (levyjä). Jokaisessa kiekossa on magneettinen pintakerros, johon digitaalista dataa voi tallentaa. Tiedot kirjoitetaan levyyn välittämällä sähkömagneettista virtaa magneettista ainetta hyvin lähellä olevan luku-/kirjoituspään läpi, jolloin napaisuus vaihtuu virran vuoksi. Tiedot voidaan lukea luku-/kirjoituspäällä, joka tunnistaa sähköisen muutoksen magneettikenttien ohittaessa sen läheltä kiekon pyöriessä.

Normaalissa kiintolevyasemassa on keskusakseli, jonka avulla kiekot pyörivät tasaisella pyörimisnopeudella. Yhteisen varren päässä liikkuu kiekkojen suuntaisesti ja niiden välissä luku-/kirjoituspäät, joita on yksi jokaista kiekkopintaa kohti. Varsi liikuttaa päitä säteittäin kiekkojen yli niiden pyöriessä, jolloin kukin pää pääsee kaikkiin kiekon kohtiin.

Megatavu on tietoyksikkö tai tietokoneen tallennusyksikkö, joka vastaa noin miljoonaa tavua. Megatavu lyhennetään yleensä muotoon Mt (ei sama kuin Mb, joka tarkoittaa megabittiä), ja puhekielessä käytetään myös muotoa mega.

FireWire (tunnetaan myös nimellä i.Link tai IEEE 1394) on tietokoneiden (ja digitaalisten ääni- ja videolaitteiden) sarjaväyläliitäntästandardi, joka mahdollistaa erittäin nopean tiedonsiirron ja samanaikaiset, reaaliaikaiset tietopalvelut. FireWire on korvannut SCSI:n monissa käyttökohteissa alhaisempien käyttöönottokustannusten sekä yksinkertaisemman ja helpommin mukautettavan kaapelijärjestelmän vuoksi.

Lähes kaikissa nykyaikaisissa digitaalisissa videokameroissa on tämä liitäntä vuodesta 1995 lähtien. Useimmissa koti- tai ammattikäyttöön tarkoitetuissa audio-/videolaitteissa on sisäiset FireWire-portit, kuten myös kaikissa nykyisissä Macintosh- ja Sony-tietokoneissa. FireWire oli houkuttelevana ominaisuutena myös Apple iPodissa usean vuoden ajan, sekä sillä pystyi lataamaan uusia kappaleita muutamassa sekunnissa ja lataamaan akun samanaikaisesti yhdellä kaapelilla. Apple on kuitenkin siirtynyt FireWire-liitännästä USB 2.0-liitäntään.

Kohtisuora magneettinen tallennusjärjestelmä
Tavanomainen tallennus pituussuunnassa tallentaa datan magneettilevylle mikroskooppisina magneettibitteinä, jotka on järjestetty vaakasuunnassa. Vaikka magneettisten pinnoitteiden kehittyminen parantaa datan tallennustiheyttä kiintolevyasemissa, magneettibitit torjuvat toisiaan vaakasuuntaisesta järjestyksestä johtuen. Kun levylle ahdetaan enemmän bittejä, tullaan lopulta pisteeseen, jossa täyteen ahtaminen heikentää bittien laatua. Siten tallennuskapasiteettien rajat alkavat lähestyä nopeasti. Asettamalla magneettibitit yhtäjaksoisesti, kohtisuora tallennus vahvistaa magneettista kytkentää vierekkäisten bittien välillä. Näin saavutetaan vakaammat korkeammat tallennustiheydet ja parempi tallennuskapasiteetti.

Toshiban uudet kiintolevyasemat saavuttavat suurimman tunnetun pintatiheyden, joka on 206 megabittiä neliömillimetriä kohden*3 (133 gigabittiä neliötuumaa kohden). 40 Gt:n kiekon kapasiteetti on 33 %*4 suurempi kuin Toshiban tavanomaisissa kiintolevyasemissa.

Serial ATA (SATA tai S-ATA) on tietokoneiden väyläteknologia, joka on suunniteltu ensisijaisesti datan siirtoon kiintolevylle ja kiintolevyltä. Se on ATA-liitäntästandardin (Advanced Technology Attachment, myös IDE tai Integrated Drive Electronics) seuraaja. Tämä vanhempi teknologia on nimetty takautuvasti Parallel ATA (PATA) -standardiksi erotukseksi SATA-standardista.

SCSI eli "Small Computer System Interface" on standardiliitäntä ja -komentosarja sekä sisäisten että ulkoisten tietokoneväylien väliseen tiedonsiirtoon.

SCSI:tä käytetään yleensä kiintolevyissä ja nauhatallennuslaitteissa, mutta myös useissa muissa laitteissa, kuten skannereissa, tulostimissa, CD-ROM-asemissa, CD-tallentimissa ja DVD-asemissa. Itse asiassa koko SCSI-standardi edistää laitteiden itsenäisyyttä, joten teoriassa sitä voi käyttää minkätyyppisen tietokonelaitteen kanssa tahansa.

Sen jälkeen kun SCSI tuli standardiksi vuonna 1986, sitä on käytetty yleisesti Apple Macintosh- ja Sun Microsystems -tietokoneissa. Se ei ole koskaan ollut suosittu IBM PC -ympäristössä ATA-kiintolevystandardin edullisuuden ja riittävän suorituskyvyn ansiosta. USB, FireWire ja ATAPI puolestaan vaikuttivat siihen, ettei SCSI ollut kiinnostava vaihtoehto PC-tietokoneisiin korkeamman hintansa ja monimutkaisuutensa vuoksi.

Nyt SCSI on suosittu tehokkaissa työasemissa, palvelimissa ja huippuluokan oheislaitteissa, ja palvelimien RAID-järjestelmissä käytetään lähes aina SCSI-kiintolevyjä. Pöytätietokoneet ja kannettavat tietokoneet käyttävät kiintolevyille yleensä ATA/IDE-liitäntää tai uudempaa SATA-liitäntää sekä USB- tai FireWire-liitäntää ulkoisille laitteille. 

Universal Serial Bus (USB) on sarjaväylästandardi laitteiden liittämiseksi useimmiten tietokoneisiin (PC ja Apple Macintosh), mutta sen käyttö yleistyy myös videopelikonsoleissa, kuten Sony PlayStation 2:ssa, Microsoft Xbox 360:ssä, Nintendo Revolutionissa ja kämmenmikroissa sekä jopa televisiossa ja kotistereolaitteissa. USB tukee kolmea datansiirtonopeutta.

Alhainen nopeus 1,5 Mb/s (183 kibitavua/s), jota käytetään lähinnä HID-laitteita (Human Interface Devices), kuten näppäimöstöjä, hiiriä ja pelinohjaimia.

Täysi nopeus 12 Mt/s (1,4 mebitavua/s). Täysi nopeus oli suurin nopeus ennen USB 2.0:aa, ja monet laitteet ovat alaspäin yhteensopivia täyden nopeuden kanssa. Täyden nopeuden laitteet jakavat USB-kaistanleveyden keskenään saapumisjärjestyksessä, ja kaistanleveyden loppuminen kesken ei ole harvinaista käytettäessä useita laitteita samanaikaisesti. Kaikki USB-portit tukevat täyttä nopeutta. Suuri nopeus 480 Mt/s (57 mebitavua/s).

Vaikka suuren nopeuden laitteisiin viitataan yleensä "USB 2.0" -laitteina, kaikki USB 2.0 -laitteet eivät ole suurinopeuksisia. USB-laitteen käyttönopeus pitäisi olla merkitty laitteen pakkaukseen tai joskus laitteeseen itseensä. USB-IF sertifioi laitteita ja tarjoaa lisenssejä erityisiä markkinointilogoja varten joko "perusnopeudelle" (alhainen ja täysi) tai suurelle nopeudelle yhdenmukaisuustestin läpäisemisen ja lisenssimaksun maksamisen jälkeen. Kaikki laitteet testataan uusimpien ominaisuuksien mukaan, joten alhaisen nopeuden kanssa yhteensopivat laitteet ovat myös 2.0-yhteensopivia.

Suuren nopeuden laitteiden pitää olla yhteensopivia alaspäin myös täyden nopeuden kanssa, kun ne liitetään täyden nopeuden väylään. Suuren nopeuden väylillä on Transaction Translator -erikoistoiminto, joka erottaa täyden ja alhaisen nopeuden väyläliikenteen suuren nopeuden liikenteestä. Transaction Translator toimii suuren nopeuden väylässä (tai mahdollisesti kummassakin portissa sähköisestä rakenteesta riippuen) täysin erillisenä täyden nopeuden väylänä siihen liitetyille täyden ja alhaisen nopeuden laitteille. Erittely koskee vain kaistanleveyttä, väyläsäännöt ovat vielä voimassa tehon ja väylän syvyyden suhteen.