Respuestas:
SATA funciona a frecuencias muy altas. Si miro esta hoja de conector de datos, básicamente veo una conexión TX / RX con señales diferenciales debido a la muy alta velocidad. Sería necesario procesar 1,5 Gbit de datos, es decir, señales de 1,5 GHz. Tengo la sensación de que es una velocidad muy alta para un microcontrolador.
Mi mejor opción para usted es obtener un convertidor SATA a PATA y trabajar con la interfaz PATA. Reduce la velocidad que necesita para mirar bits, porque los datos se ofrecen de forma paralela. Esa sigue siendo la forma más fácil de trabajar.
No sé si todavía quieres usar un microcontrolador para eso. Creo que un FPGA podría convertirse en la mejor opción en tales proyectos, pero eso depende de su objetivo.
Otra opción puede ser una MCU de gama alta con host USB2 HS y usar un adaptador USB-SATA.
Piénselo dos veces: también necesitará un sistema de archivos para discos grandes, y FAT32 tiene algunos límites de diseño, especialmente. que los archivos deben ser <4 GB. Los sistemas de archivos Ohter son mucho más difíciles de implementar en un µC. En la mayoría de los casos, es más fácil usar una tarjeta SD, ya que admite SPI.