Estado do Mac OS em Computação Científica e HPC

De volta ao início do OS X, parecia haver muita confusão, pelo menos no mundo Mac (eu não estava nem perto da computação científica na época) sobre o Mac OS como uma plataforma para computação científica e aplicativos HPC.

O XGrid saiu da caixa, a Virginia Tech tinha seu sofisticado cluster de computação baseado em Mac, Stanford estava fazendo coisas legais, etc. etc.

Mais recentemente, porém, as coisas ficaram quietas. O site Macresearch.org é essencialmente uma cidade fantasma cheia de zumbis com spam, o XServe está morto e uma quantidade enorme de literatura de marketing e coisas do gênero parecem ser da área de processadores anteriores à Intel. Mas o XGrid ainda está lá, todo o sistema operacional * nix está lá, e a plataforma parece ter um suporte decente entre Python, R e algumas das linguagens mais recentes.

Então, de pessoas que sabem mais sobre isso do que eu ... como pagam o OS X? Eles são computadores viáveis ​​do lado do cliente para computação científica? Está usando-os como um servidor / cluster / etc. através do XGrid ou algo parecido simplesmente com um aplicativo de novidade?

Não posso comentar sobre o lado do servidor.

No lado do cliente, na única reunião de ciência da computação em que vou todos os anos, a proporção de usuários de Mac parece ter aumentado. Eu mudei para um Mac porque estava cansado de lidar com o meu laptop Dell fornecido pela escola, que falhava rapidamente. Eu mudei para Macs para o hardware, principalmente, já que o Consumer Reports os classificou altamente em termos de durabilidade. Não acho que os Macs sejam bons para a computação científica, a menos que você execute o Linux neles. O suporte do Linux ao hardware tende a ficar lento; geralmente, é a placa sem fio que não é suportada (sempre que a altera em um novo modelo). Se você estiver disposto a aceitar a penalidade de recurso que vem com a execução de uma máquina virtual, é uma opção atraente (e que eu pessoalmente uso).

Os Macs exigem que você instale muitas bibliotecas e pacotes de software antes de poder fazer computação científica séria. Qualquer coisa que possua um instalador de Mac é fácil de gerenciar; portanto, se você faz a maior parte do seu trabalho de desenvolvimento com Matlab, Mathematica, Maple, Python, etc., é fácil instalar e executar esse software no OS X nativamente. É mais difícil rastrear o software numérico de núcleo duro que possui um instalador de Mac (pense em coisas como PETSc ou CLAWPACK). Gerenciadores de pacotes como MacPorts e Finkpode ajudar a situação se você quiser usar apenas o OS X. Você também terá que compilar muitos pacotes da fonte. Se você deseja executar o seu código em qualquer outro lugar, tenha cuidado com os problemas de compatibilidade. Como o Linux desfruta de amplo uso na computação científica, é mais fácil do ponto de vista da portabilidade desenvolver código no Linux.

Ouvi histórias de amigos altamente opinativos de que criar um ambiente de desenvolvimento em um Mac é uma grande dor de cabeça, outros disseram que não é tão ruim assim. Sua milhagem pode variar.

@ Geoff dá uma boa resposta, mas acho que vale a pena fornecer uma perspectiva alternativa.

Eu faço tudo em Macs - no OS X, não em uma VM Linux - incluindo muito desenvolvimento de código científico. Eu trabalho principalmente em Fortran e Python. Para mim, a conveniência de

• ser capaz de fazer todo o meu trabalho em um sistema operacional e
• quase nunca lida com falhas de hardware ou problemas de driver

vale o custo de dores de cabeça específicas para Mac.

As três principais dores de cabeça são:

1. Falta de um gerenciador de pacotes padrão do sistema operacional. Era uma vez eu usei o Fink, mas acabou levando a mais dores de cabeça e agora está obsoleto. Ouvi coisas boas sobre Macports e Homebrew, mas minha experiência com o Fink me convenceu a "rolar sozinho".

2. Alguns dos softwares embutidos estão muito desatualizados. Particularmente, Python e gcc. Isso significa que você precisa instalar suas próprias versões atualizadas, o que pode ser um aborrecimento.

3. A Apple não inclui um compilador Fortran!

Parece-me que a Apple está prestando cada vez menos atenção aos seus usuários avançados baseados em Unix. Enquanto isso, o Linux continua melhorando. Eventualmente, provavelmente voltarei ao Linux. Mas vou manter o meu Macbook até que alguém aprenda a fazer baterias decentes.

Eu argumentaria que o Mac é um ambiente melhor para os cientistas da computação do que para a ciência da computação . Eu não gostaria de usar Macs em um ambiente de computação de commodities; o hardware é, relativamente falando, muito caro para isso. Pode ser difícil fazer o ambiente de software corresponder às condições necessárias para um pacote específico, mas geralmente depois de descobrir pela primeira vez, é muito mais fácil manter o sistema do que uma instalação comparável do Windows. (E, dependendo dos gerenciadores de pacotes, pode ser tão fácil quanto o Linux. MacPorts se sai muito bem como gerente do OS X!)

No entanto, como uma plataforma de trabalho para um cientista computacional ocupado, acredito que o Mac oferece o bônus adicional de poder trabalhar e manter em um único ambiente de computação, em vez de ter que manter uma caixa Linux para trabalhos "sérios", e ainda assim precisar de outra máquina quando colegas que trabalham em outras disciplinas me enviarem (por exemplo) arquivos do Office que precisam de marcação, ou eu tenho que preencher um formulário da Universidade que está disponível apenas como modelo RTF que não será formatado corretamente usando o LibreOffice e será uma dor no pescoço para recriar em LaTeX. (Em trabalhos anteriores, os proprietários de Linux praticamente tinham que ter uma máquina não-Linux além disso, porque para acessar o ambiente corporativo mais ou menos exigia. Os proprietários de Mac não precisavam realmente de uma segunda máquina.)

Além disso, existem vários programas somente para Mac (como TextMate , Scrivener , Papers , Things , OmniFocus ou BibDesk ) que tornam o Mac um ambiente muito mais agradável para se trabalhar do que no PC ou Linux. Percebo-me gastando mais tempo focando em fazer as coisas do que no que preciso fazer para que o ambiente de software faça o que quero (ou preciso!).

O uso do OS X no HPC e na computação científica é baixo e tem muito a ver com os prós e contras do OS X, em vez da alternativa (Linux)

Profissionais do OS X:

• UI polida; ainda * nix
• Aplicativos de área de trabalho / design, como MS Office, programas da Adobe bem suportados
• Multimídia muito bem suportado
• Algumas pessoas gostam do ecossistema da Apple (iPhone, iTunes etc.)

Contras do OS X:

• Funciona com hardware caro e nem todo mundo gosta de Macbooks, especialmente pessoas acostumadas a Thinkpads (teclado + trackpoint)
• Não é possível atualizar o hardware (por exemplo, se você quiser experimentar a mais recente placa NVIDIA com o aplicativo CUDA) no desktop / cluster
• GUI inchada que não pode ser personalizada (no Linux, você pode usar um gerenciador de janelas minimalista)
• O mgmt de pacote no Macports / Fink é inferior ao das distribuições Linux (Debian). A maioria dos pacotes nem é mantida ativamente ou fica órfã

• Algumas ferramentas / programas úteis tradicionalmente não eram executados ou ainda não são executados no OS X. Por exemplo ...

  1. O Sun Studio ainda não funciona
  2. O Valgrind começou a funcionar recentemente e nem todos os recursos são suportados
  3. Os compiladores Intel também estão disponíveis nos últimos anos
  4. A Apple nem empacota um compilador Fortran e você precisa confiar em terceiros (principalmente indivíduos) para criar binários que funcionam apenas em determinadas versões do OS X (que o indivíduo possui). O suporte é raro ou inexistente nesses casos
  5. Aplicativos científicos comerciais (ABAQUS, ANSYS, FLUENT e muitos mais em setores como petróleo / finanças / engg etc.) não são executados (nativamente) no OS X

Prós Linux (Debian):

• Gerenciamento de pacotes de primeira classe, isto é, instalação de compiladores, a maioria das bibliotecas numéricas / científicas etc.
• Diferentemente do Fink / Macports, os pacotes são muito melhores suportados (no Debian você tem a opção de usar versões avançadas / testing / stable)
• A maioria dos clusters executa alguma versão do Debian / Red Hat, portanto, menos problemas em portar códigos

Contras do Linux (Debian):

• Sem interface do usuário padrão
• O Linux em desktops / laptops pode exigir alguns ajustes para que tudo (suspensão / retomada, aceleração de vídeo em 3D, som etc.) funcione, mas isso melhorou bastante nos últimos anos

Com exceção de algumas exceções, a maioria dos usuários e administradores de cluster / sistema considera o OS X mais fácil para a produtividade da área de trabalho e NÃO para a computação científica (compilando, usando, desenvolvendo coisas).

A maioria dos usuários de Linux acha o último mais fácil que o anterior e isso se reflete em todo o ecossistema de computação científica / HPC.

Eu uso apenas Macs na área de trabalho (e laptop) há muitos anos, desenvolvendo computação científica e desenvolvimento de software científico, entre outras coisas. Como outros já apontaram, a qualidade do hardware, a alta qualidade de muitos softwares específicos para Mac e a capacidade de lidar com Word e Excel quando necessário, tornam o Mac uma plataforma muito agradável para uso diário.

Também estou executando um cluster de computação baseado em Mac como um experimento há algum tempo. É um experimento que não sou tentado a fazer novamente. Comparado a um cluster Linux, não vejo nenhuma vantagem significativa, além da facilidade de instalação do software, se você tiver Macs na área de trabalho de qualquer maneira (basta instalar o mesmo material). As desvantagens destacam-se claramente, principalmente a falta de suporte adequado à GUI multiusuário. Em um Mac, uma máquina é igual a uma tela e, no máximo, um usuário conectado. Isso faz com que as ferramentas baseadas em GUI sejam difíceis de usar. Comparado a isso, mesmo as simples X-windows no Linux são uma alegria de usar, e há o VNC e o NoMachine NX para fazer ainda melhor.

Sim, eu sei que o Mac suporta Windows X, mas a maioria dos programas GUI para Mac usa a interface nativa.