Trang này được dịch bởi Cloud Translation API.

Tính năng mới trong WebGPU (Chrome lúc 120)

François Beaufort

Hỗ trợ giá trị dấu phẩy động 16 bit trong WGSL

Trong WGSL, kiểu f16 là tập hợp các giá trị dấu phẩy động 16 bit của định dạng nhị phân 16 IEEE-754 (bán chính xác). Điều này có nghĩa là nó sử dụng 16 bit để biểu thị một số dấu phẩy động, thay vì 32 bit cho dấu phẩy động độ chính xác đơn thông thường (f32). Kích thước nhỏ hơn này có thể dẫn đến cải thiện đáng kể hiệu suất, đặc biệt là khi xử lý lượng lớn dữ liệu.

Để so sánh, trên thiết bị Apple M1 Pro, việc triển khai f16 của các mô hình Llama2 7B dùng trong bản minh hoạ trò chuyện WebLLM nhanh hơn đáng kể so với việc triển khai f32, với tốc độ điền trước cải thiện 28% và tốc độ giải mã cải thiện 41% như trong ảnh chụp màn hình sau.

Ảnh chụp màn hình của bản minh hoạ trò chuyện WebLLM với các mô hình Llama2 7B f32 và f16. — Bản minh hoạ cuộc trò chuyện WebLLM với các mô hình Llama2 7B `f32` (bên trái) và `f16` (bên phải).

Không phải GPU nào cũng hỗ trợ giá trị dấu phẩy động 16 bit. Khi tính năng "shader-f16" có sẵn trong GPUAdapter, giờ đây, bạn có thể yêu cầu GPUDevice có tính năng này và tạo mô-đun chương trình đổ bóng WGSL tận dụng loại dấu phẩy động có độ chính xác nửa f16. Bạn chỉ có thể sử dụng loại này trong mô-đun chương trình đổ bóng WGSL nếu bật tiện ích WGSL f16 bằng enable f16;. Nếu không, createShaderModule() sẽ tạo lỗi xác thực. Hãy xem ví dụ tối thiểu sau và vấn đề dawn:1510.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (!adapter.features.has("shader-f16")) {
  throw new Error("16-bit floating-point value support is not available");
}
// Explicitly request 16-bit floating-point value support.
const device = await adapter.requestDevice({
  requiredFeatures: ["shader-f16"],
});

const code = `
  enable f16;

  @compute @workgroup_size(1)
  fn main() {
    const c : vec3h = vec3<f16>(1.0h, 2.0h, 3.0h);
  }
`;

const shaderModule = device.createShaderModule({ code });
// Create a compute pipeline with this shader module
// and run the shader on the GPU...

Bạn có thể hỗ trợ cả loại f16 và f32 trong mã mô-đun chương trình đổ bóng WGSL bằng alias tuỳ thuộc vào tính năng hỗ trợ "shader-f16" như trong đoạn mã sau.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const hasShaderF16 = adapter.features.has("shader-f16");

const device = await adapter.requestDevice({
  requiredFeatures: hasShaderF16 ? ["shader-f16"] : [],
});

const header = hasShaderF16
  ? `enable f16;
     alias min16float = f16;`
  : `alias min16float = f32;`;

const code = `
  ${header}

  @compute @workgroup_size(1)
  fn main() {
    const c = vec3<min16float>(1.0, 2.0, 3.0);
  }
`;

Phá vỡ giới hạn

Theo mặc định, số byte tối đa cần thiết để lưu trữ một mẫu (pixel hoặc pixel phụ) của dữ liệu đầu ra của quy trình kết xuất, trên tất cả các tệp đính kèm màu là 32 byte. Giờ đây, bạn có thể yêu cầu tối đa 64 bằng cách sử dụng giới hạn maxColorAttachmentBytesPerSample. Hãy xem ví dụ sau và vấn đề dawn:2036.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();

if (adapter.limits.maxColorAttachmentBytesPerSample < 64) {
  // When the desired limit isn't supported, take action to either fall back to
  // a code path that does not require the higher limit or notify the user that
  // their device does not meet minimum requirements.
}

// Request highest limit of max color attachments bytes per sample.
const device = await adapter.requestDevice({
  requiredLimits: { maxColorAttachmentBytesPerSample: 64 },
});

Giới hạn maxInterStageShaderVariables và maxInterStageShaderComponents dùng để giao tiếp giữa các giai đoạn đã được tăng lên trên tất cả các nền tảng. Hãy xem vấn đề dawn:1448 để biết thông tin chi tiết.

Theo mặc định, đối với mỗi giai đoạn chương trình đổ bóng, số mục nhập bố cục nhóm liên kết tối đa trên bố cục quy trình là 8 vùng đệm lưu trữ. Giờ đây, bạn có thể yêu cầu tối đa 10 bằng cách sử dụng hạn mức maxStorageBuffersPerShaderStage. Xem vấn đề dawn:2159.

Thêm giới hạn maxBindGroupsPlusVertexBuffers mới. Giá trị này bao gồm số lượng tối đa của nhóm liên kết và các khe đệm đỉnh được sử dụng đồng thời, tính cả mọi khe trống bên dưới chỉ mục cao nhất. Giá trị mặc định của thuộc tính này là 24. Xem vấn đề dawn:1849.

Thay đổi trạng thái độ sâu-khung đệm

Để cải thiện trải nghiệm cho nhà phát triển, các thuộc tính trạng thái độ sâu-khung đệm depthWriteEnabled và depthCompare không phải lúc nào cũng bắt buộc nữa: depthWriteEnabled chỉ bắt buộc đối với các định dạng có độ sâu và depthCompare không bắt buộc đối với các định dạng có độ sâu nếu không được sử dụng. Xem vấn đề dawn:2132.

Thông tin cập nhật về bộ chuyển đổi

Các thuộc tính thông tin trình chuyển đổi type và backend không chuẩn hiện có sẵn khi gọi requestAdapterInfo() khi người dùng đã bật cờ "Tính năng dành cho nhà phát triển WebGPU" tại chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features. type có thể là "GPU riêng biệt", "GPU tích hợp", "CPU" hoặc "không xác định". backend là "WebGPU", "D3D11", "D3D12", "metal", "vulkan", "openGL", "openGLES" hoặc "null". Xem vấn đề dawn:2112 và vấn đề dawn:2107.

Ảnh chụp màn hình https://webgpureport.org có phần phụ trợ và nhập thông tin về bộ chuyển đổi. — Phần phụ trợ và loại thông tin về bộ chuyển đổi hiển thị trên https://webgpureport.org.

Xoá tham số danh sách unmaskHints không bắt buộc trong requestAdapterInfo(). Xem vấn đề dawn:1427.

Số lượng dấu thời gian truy vấn

Truy vấn dấu thời gian cho phép các ứng dụng đo lường thời gian thực thi của các lệnh GPU với độ chính xác nano giây. Tuy nhiên, thông số kỹ thuật WebGPU không bắt buộc phải có truy vấn dấu thời gian do lo ngại về tấn công theo thời gian. Nhóm Chrome tin rằng việc lượng tử hoá các truy vấn dấu thời gian là một giải pháp hiệu quả giữa độ chính xác và bảo mật, bằng cách giảm độ phân giải xuống còn 100 micro giây. Xem vấn đề dawn:1800.

Trong Chrome, người dùng có thể tắt tính năng lượng tử hoá dấu thời gian bằng cách bật cờ "Tính năng dành cho nhà phát triển WebGPU" tại chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features. Xin lưu ý rằng chỉ cờ này thôi không thể bật tính năng "timestamp-query". Việc triển khai vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và do đó cần có cờ "Unsafe WebGPU Support" (Hỗ trợ WebGPU không an toàn) tại chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu.

Trong Dawn, một nút bật/tắt thiết bị mới có tên là "timestamp_quantization" đã được thêm vào và được bật theo mặc định. Đoạn mã sau đây cho bạn biết cách cho phép tính năng "truy vấn dấu thời gian" thử nghiệm mà không cần lượng tử hoá dấu thời gian khi yêu cầu thiết bị.

wgpu::DawnTogglesDescriptor deviceTogglesDesc = {};

const char* allowUnsafeApisToggle = "allow_unsafe_apis";
deviceTogglesDesc.enabledToggles = &allowUnsafeApisToggle;
deviceTogglesDesc.enabledToggleCount = 1;

const char* timestampQuantizationToggle = "timestamp_quantization";
deviceTogglesDesc.disabledToggles = &timestampQuantizationToggle;
deviceTogglesDesc.disabledToggleCount = 1;

wgpu::DeviceDescriptor desc = {.nextInChain = &deviceTogglesDesc};

// Request a device with no timestamp quantization.
myAdapter.RequestDevice(&desc, myCallback, myUserData);

Các tính năng dọn dẹp đón mùa xuân

Tính năng thử nghiệm "timestamp-query-inside-passes" đã được đổi tên thành "chromium-experimental-timestamp-query-inside-passes" để nhà phát triển hiểu rõ rằng tính năng này đang trong giai đoạn thử nghiệm và hiện chỉ có trong các trình duyệt dựa trên Chromium. Xem vấn đề dawn:1193.

Tính năng "pipeline-statistics-query" thử nghiệm (chỉ được triển khai một phần) đã bị xoá vì không còn được phát triển nữa. Xem vấn đề chromium:1177506.

Phần này chỉ đề cập đến một số điểm nổi bật chính. Hãy xem danh sách đầy đủ các thay đổi.