leitura não-destrutiva

Leitura não-destrutiva (nondestructive readout, NDR, NDRO):

Leitura não-destrutiva é uma operação em que é possível ler dados de um dispositivo de armazenamento sem destruí-los ou apagá-los. Essa operação é importante em dispositivos de armazenamento em que a preservação dos dados é essencial. Neste post, vamos explicar o que é leitura não-destrutiva, como ela funciona e quais são os seus benefícios.

O que é leitura não-destrutiva?

A leitura não-destrutiva (ou NDR) é uma operação em que é possível ler dados de um dispositivo de armazenamento sem destruí-los ou apagá-los. Essa operação é importante em dispositivos de armazenamento em que a preservação dos dados é essencial.

Trata-se de uma operação de leitura que não destrói os dados lidos, seja porque a tecnologia de armazenamento é capaz de preservar os dados gravados, seja porque a operação de leitura vem acompanhada de uma função de renovação (atualização) dos dados.

Em geral, os dispositivos de armazenamento são projetados para permitir que os dados sejam lidos sem serem alterados ou apagados. Por exemplo, em um disco rígido, as cabeças de leitura/escrita não tocam a superfície do disco e, portanto, não danificam os dados armazenados. Da mesma forma, em uma memória flash, a leitura não-destrutiva é possível porque as células de memória podem ser lidas sem que os dados sejam apagados ou alterados.

Em alguns casos, a leitura não-destrutiva é alcançada por meio de uma função de renovação dos dados. Isso significa que, ao ler os dados de um dispositivo, o sistema também atualiza os dados para garantir que eles permaneçam válidos e precisos. Essa técnica é comumente usada em memórias EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), em que a leitura não-destrutiva é realizada por meio da leitura dos dados e, em seguida, reescrita dos mesmos dados no local de origem.

A leitura não-destrutiva é particularmente importante em dispositivos de armazenamento em que os dados são críticos, como em sistemas de controle de tráfego aéreo, sistemas de controle industrial e sistemas de gerenciamento de dados de empresas. Esses sistemas exigem que os dados permaneçam intactos e precisos, mesmo após várias operações de leitura. Portanto, a leitura não-destrutiva é uma técnica essencial para garantir a integridade dos dados em dispositivos de armazenamento críticos.

A leitura não-destrutiva é o oposto da leitura destrutiva, que é aquela em que os dados são perdidos ou alterados após serem lidos. Por exemplo, em um registrador de deslocamento, que é um conjunto de registradores configurados em um arranjo linear, os dados são inseridos em uma entrada serial e deslocados para a direita a cada ciclo de clock. A cada avanço, o bit da extrema esquerda é deslocado para a saída do primeiro registrador e o bit da extrema direita é perdido. Esse tipo de leitura é chamado de leitura destrutiva porque os dados originais são modificados ou eliminados durante o processo.

A leitura não-destrutiva, por outro lado, é aquela em que os dados são lidos sem serem alterados ou apagados. Isso significa que os dados podem ser lidos várias vezes sem perder a sua integridade e precisão. A leitura não-destrutiva pode ser obtida por meio de diferentes técnicas, dependendo do tipo de dispositivo de armazenamento e da natureza dos dados.

Como funciona a leitura não-destrutiva?

A leitura não-destrutiva depende do tipo de dispositivo de armazenamento e do seu princípio de funcionamento. Em geral, os dispositivos de armazenamento são projetados para permitir que os dados sejam lidos sem serem alterados ou apagados. Por exemplo, em um disco rígido, as cabeças de leitura/escrita não tocam a superfície do disco e, portanto, não danificam os dados armazenados. Da mesma forma, em uma memória flash, a leitura não-destrutiva é possível porque as células de memória podem ser lidas sem que os dados sejam apagados ou alterados.

A leitura não-destrutiva pode ser realizada por meio de diferentes mecanismos, dependendo do tipo de dispositivo de armazenamento e da natureza dos dados. Alguns exemplos são:

Em um disco rígido, as cabeças de leitura/escrita não tocam a superfície do disco e, portanto, não danificam os dados armazenados. O disco rígido usa um sistema magnético para gravar e ler os dados nas trilhas do disco. A leitura não-destrutiva é possível porque o campo magnético aplicado pela cabeça de leitura não altera o campo magnético gravado no disco.
Em uma memória flash, a leitura não-destrutiva é possível porque as células de memória podem ser lidas sem que os dados sejam apagados ou alterados. A memória flash usa um sistema elétrico para gravar e ler os dados nas células de memória. A leitura não-destrutiva é possível porque a tensão aplicada pela cabeça de leitura não altera a carga elétrica armazenada nas células.
Em uma memória EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), a leitura não-destrutiva é realizada por meio da leitura dos dados e, em seguida, reescrita dos mesmos dados no local de origem. A memória EEPROM usa um sistema elétrico para gravar e ler os dados nas células de memória. A leitura não-destrutiva é possível porque a reescrita dos dados renova a carga elétrica armazenada nas células e evita o seu desgaste.
Em uma dosimetria fotográfica, a leitura não-destrutiva pode ser realizada por meio da digitalização do filme exposto à radiação ionizante. A dosimetria fotográfica usa um filme composto por cristais de brometo de prata (AgBr) imersos em gelatina. A radiação ionizante interage com a emulsão do filme e produz uma imagem latente. A digitalização do filme permite obter uma imagem digital da dose de radiação recebida sem revelar o filme e sem alterar a imagem latente.

Quais são os benefícios da leitura não-destrutiva?

Além disso, a leitura não-destrutiva também oferece outras vantagens, como:

Redução do desgaste dos dispositivos de armazenamento, pois evita operações desnecessárias de escrita ou apagamento dos dados;
Economia de energia e tempo, pois evita processos adicionais de recuperação ou restauração dos dados;
Maior segurança e confiabilidade dos dados, pois evita perdas ou corrupções causadas por falhas ou interferências externas.

Como escolher um dispositivo de armazenamento com leitura não-destrutiva?

Na hora de escolher um dispositivo de armazenamento com leitura não-destrutiva, é preciso considerar alguns fatores, como:

O tipo e a quantidade de dados que serão armazenados;
A frequência e a duração das operações de leitura;
A necessidade e o nível de proteção dos dados;
O custo e o desempenho do dispositivo.

Acrônimos: NDR; NDRO.

Comparar com destructive read (leitura destrutiva).