読み方 : ウルトラ・ディー・エム・エー

IDE の拡張仕様 Ultra ATA で導入された IDE インターフェイスの転送方式。Ultra DMA により、IDE ケーブルをデータが通過するときの転送レートと信頼性の両方とも向上しました。Ultra DMA は、従来の転送方式の中で最も高速だった Multiword DMA の後継として登場しました。それまで最大 16.7 Mbytes/s だった IDE インターフェイスの転送レートは、Ultra DMA により最大 100 Mbytes/s まで向上しました (2000年6月の時点) 。もともと Ultra DMA とは、IDE の転送方式を指す用語ですが、Ultra ATA と同義で使われることもあります。
Ultra DMA では、転送レートを向上させるために、IDE ケーブルを通る電気信号にいくつかの改良が施されています。まず、データ転送をコントロールする信号の速さ (タイミング) は、従来の Multiword DMA と同じ速さに抑えたままでも、データのほうはその 2 倍の速さで送出できるように、転送プロトコルやコントロール信号の送出タイミングが改良されました。そのために、データ転送を司るコントロール信号が全面的に再定義されています。当初 33.3 Mbytes/s だった Ultra DMA の最大転送レートが 100 Mbytes/s と 3 倍まで延びたのは、こうした改良によるものです。
データ転送時の信頼性を確保する仕組みは、Ultra DMA で初めて IDE に導入されたといっていいです。従来の IDE では、何らかの障害により IDE ケーブルを通るデータが化けてしまっても、それを検出することはできませんでした。Ultra DMA では、データ転送時に CRC を計算して、データ化けが生じていないかチェックできます。具体的には、データを送る側と受け取る側の両方で、データを転送しながらそのデータから CRC の値を計算します。転送が終了したら、PC (ホスト) 側は計算した CRC の値を IDE デバイスに送出し、IDE デバイス側でそれぞれの CRC の値を照合します。もし値が異なっていたら、IDE デバイスはエラーが生じたことを PC 側に知らせます。これにより、PC 側はデータ転送のやり直しなどの対策を講じることができます。
2000年6月の時点で、Ultra DMA には以下に示す 6 段階の転送モードが定義されています。

モード	転送速度
モード 0	16.7 Mbytes/s
モード 1	25 Mbytes/s
モード 2	33.3 Mbytes/s (Ultra DMA/33)
モード 3	44.4 Mbytes/s
モード 4	66.7 Mbytes/s (Ultra DMA/66)
モード 5	100 Mbytes/s (Ultra DMA/100)

このうちモード 0〜2 は Ultra ATA/33 で、またモード 3〜4 は Ultra ATA/66、モード 5 は Ultra ATA/100 でそれぞれ追加されました。いずれも基本的な転送プロトコルは同一で、信号のタイミングを速めることによって転送レートを高めています。ただ、転送レートが向上すると、ケーブルを通る信号を正しく伝送するのが難しくなるため、モードごとに必要な条件は若干異なる。例えば、モード 2 までは通常の 40 芯ケーブルで利用できますが、モード 3〜5 では電気的特性の良い 80 芯ケーブルを利用しなければなりません。またモード 5 では、IDE ケーブルを通る信号の電圧レベルを従来の 5 V から 3.3 V に下げるなどの仕様変更が、IDE デバイスに要求されています。
Ultra DMA は、IDE の公式な規格である ATA/ATAPI において、IDE の転送方式の 1 つとして規格化されています。上記の 6 段階の転送モードのうち、Ultra DMA モード 0〜2 は ATA/ATAPI-4 で、また Ultra DMA モード 3〜4 は ATA/ATAPI-5 で規格化されています。また Ultra DMA モード 5 は、ATA/ATAPI-6 で規格化される予定です。