WebGPU (Chrome→121) में नया क्या है

François Beaufort
François Beaufort
GitHub

Android पर WebGPU के साथ काम करना

Chrome टीम को यह बताते हुए खुशी हो रही है कि Qualcomm और ARM जीपीयू के साथ काम करने वाले, Android 12 और उसके बाद के वर्शन वाले डिवाइसों पर, अब Chrome 121 में WebGPU डिफ़ॉल्ट रूप से चालू हो गया है.

आने वाले समय में Android 11 पर काम करने वाले कई तरह के Android डिवाइसों के लिए, सहायता धीरे-धीरे बढ़ाई जाएगी. यह बदलाव, हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन की बड़ी रेंज पर बिना किसी रुकावट के अनुभव पाने के लिए, टेस्टिंग और ऑप्टिमाइज़ेशन पर निर्भर करेगा. Chromium:1497815 से जुड़ी समस्या देखें.

Android के लिए Chrome पर चल रहे WebGPU सैंपल का स्क्रीनशॉट.
Android के लिए Chrome पर चल रहा WebGPU सैंपल.

Windows पर शेडर को कंपाइल करने के लिए, FXC के बजाय DXC का इस्तेमाल करें

Chrome अब SM6+ ग्राफ़िक्स हार्डवेयर से लैस Windows D3D12 मशीनों पर शेडर को कंपाइल करने के लिए DXC (DirectX कंपाइलर) की शक्ति का इस्तेमाल करता है. इससे पहले WebGPU, Windows पर शेडर को कंपाइल करने के लिए FXC (FX Compiler) का इस्तेमाल करता था. हालांकि, FXC के लिए सुविधाएं सेट और परफ़ॉर्मेंस ऑप्टिमाइज़ेशन के मामले में कमी है. हालांकि, DXC में कोई सुविधा नहीं है.

शुरुआती टेस्टिंग में पता चलता है कि FXC के मुकाबले, DXC का इस्तेमाल करने पर कंप्यूट शेडर को कम करने की स्पीड में औसतन 20% की बढ़ोतरी हुई है.

कंप्यूट और रेंडर में टाइमस्टैंप क्वेरी

टाइमस्टैंप क्वेरी की मदद से WebGPU ऐप्लिकेशन सटीक तरीके से (नैनोसेकंड तक) यह माप सकते हैं कि उनके जीपीयू निर्देशों को कंप्यूट और रेंडर करने में कितना समय लगता है. इनका ज़्यादा इस्तेमाल, जीपीयू के वर्कलोड की परफ़ॉर्मेंस और व्यवहार के बारे में अहम जानकारी पाने के लिए किया जाता है.

जब GPUAdapter में "timestamp-query" सुविधा उपलब्ध होती है, तब ये काम किए जा सकते हैं:

  • "timestamp-query" सुविधा के साथ GPUDevice का अनुरोध करें.
  • "timestamp" टाइप का GPUQuerySet बनाएं.
  • GPUQuerySet में टाइमस्टैंप की वैल्यू कहां लिखी जानी हैं, यह बताने के लिए GPUComputePassDescriptor.timestampWrites और GPURenderPassDescriptor.timestampWrites का इस्तेमाल करें.
  • resolveQuerySet() की मदद से, टाइमस्टैंप की वैल्यू को GPUBuffer में बदलें.
  • टाइमस्टैंप की वैल्यू को फिर से पढ़ने के लिए, GPUBuffer से सीपीयू पर नतीजे कॉपी करें.
  • टाइमस्टैंप की वैल्यू को BigInt64Array के तौर पर डिकोड करें.

यह उदाहरण और समस्या dawn:1800 देखें.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (!adapter.features.has("timestamp-query")) {
  throw new Error("Timestamp query feature is not available");
}
// Explicitly request timestamp query feature.
const device = await adapter.requestDevice({
  requiredFeatures: ["timestamp-query"],
});
const commandEncoder = device.createCommandEncoder();

// Create a GPUQuerySet which holds 2 timestamp query results: one for the
// beginning and one for the end of compute pass execution.
const querySet = device.createQuerySet({ type: "timestamp", count: 2 });
const timestampWrites = {
  querySet,
  beginningOfPassWriteIndex: 0, // Write timestamp in index 0 when pass begins.
  endOfPassWriteIndex: 1, // Write timestamp in index 1 when pass ends.
};
const passEncoder = commandEncoder.beginComputePass({ timestampWrites });
// TODO: Set pipeline, bind group, and dispatch work to be performed.
passEncoder.end();

// Resolve timestamps in nanoseconds as a 64-bit unsigned integer into a GPUBuffer.
const size = 2 * BigInt64Array.BYTES_PER_ELEMENT;
const resolveBuffer = device.createBuffer({
  size,
  usage: GPUBufferUsage.QUERY_RESOLVE | GPUBufferUsage.COPY_SRC,
});
commandEncoder.resolveQuerySet(querySet, 0, 2, resolveBuffer, 0);

// Read GPUBuffer memory.
const resultBuffer = device.createBuffer({
  size,
  usage: GPUBufferUsage.COPY_DST | GPUBufferUsage.MAP_READ,
});
commandEncoder.copyBufferToBuffer(resolveBuffer, 0, resultBuffer, 0, size);

// Submit commands to the GPU.
device.queue.submit([commandEncoder.finish()]);

// Log compute pass duration in nanoseconds.
await resultBuffer.mapAsync(GPUMapMode.READ);
const times = new BigInt64Array(resultBuffer.getMappedRange());
console.log(`Compute pass duration: ${Number(times[1] - times[0])}ns`);
resultBuffer.unmap();

टाइमिंग अटैक से जुड़ी समस्याओं की वजह से, टाइमस्टैंप क्वेरी को 100 माइक्रोसेकंड के रिज़ॉल्यूशन के साथ गिना जाता है. इससे, सटीक और सुरक्षित तरीके से काम करने में मदद मिलती है. Chrome ब्राउज़र में, "WebGPU डेवलपर सुविधाओं" को चालू करके, टाइमस्टैंप की संख्या दिखाने की सुविधा को बंद किया जा सकता है अपने ऐप्लिकेशन के डेवलपमेंट के दौरान chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features पर flag को फ़्लैग करें. इस बारे में ज़्यादा जानने के लिए, टाइमस्टैंप क्वेरी की संख्या देखें.

जीपीयू कभी-कभी टाइमस्टैंप काउंटर को रीसेट कर सकते हैं. इसकी वजह से, टाइमस्टैंप के बीच में नेगेटिव डेल्टा जैसी अनचाही वैल्यू दिख सकती हैं. इसलिए, हमारा सुझाव है कि आप git डिफ़रेंस में बदलाव करें. यह Compute Boids के यहां दिए गए सैंपल में, टाइमस्टैंप क्वेरी को सपोर्ट करने वाले टूल को जोड़ता है.

टाइमस्टैंप क्वेरी वाले Compute Boids सैंपल का स्क्रीनशॉट.
टाइमस्टैंप क्वेरी दिखाने वाले कंप्यूट बॉइड्स सैंपल.

शेडर मॉड्यूल के लिए डिफ़ॉल्ट एंट्री पॉइंट

डेवलपर के अनुभव को बेहतर बनाने के लिए, अब कंप्यूट या रेंडरर पाइपलाइन बनाते समय अपने शेडर मॉड्यूल के entryPoint को हटाया जा सकता है. अगर शेडर कोड में शेडर स्टेज के लिए कोई यूनीक एंट्री पॉइंट नहीं मिलता है, तो GPUValidationError ट्रिगर होगी. नीचे दिया गया उदाहरण और समस्या dawn:2254 देखें.

const code = `
    @vertex fn vertexMain(@builtin(vertex_index) i : u32) ->
      @builtin(position) vec4f {
       const pos = array(vec2f(0, 1), vec2f(-1, -1), vec2f(1, -1));
       return vec4f(pos[i], 0, 1);
    }
    @fragment fn fragmentMain() -> @location(0) vec4f {
      return vec4f(1, 0, 0, 1);
    }`;
const module = myDevice.createShaderModule({ code });
const format = navigator.gpu.getPreferredCanvasFormat();
const pipeline = await myDevice.createRenderPipelineAsync({
  layout: "auto",
  vertex: { module, entryPoint: "vertexMain" },
  fragment: { module, entryPoint: "fragmentMain", targets: [{ format }] },
  vertex: { module },
  fragment: { module, targets: [{ format }] },
});

जीपीयू ExternalTexture कलर स्पेस के तौर पर Display-p3 का इस्तेमाल करना

importExternalTexture() की मदद से एचडीआर वीडियो से GPUExternalTexture इंपोर्ट करते समय, अब "display-p3" डेस्टिनेशन कलर स्पेस सेट किया जा सकता है. देखें कि WebGPU, कलर स्पेस को कैसे मैनेज करता है. नीचे दिया गया उदाहरण और समस्या chromium:1330250 देखें.

// Create texture from HDR video.
const video = document.querySelector("video");
const texture = myDevice.importExternalTexture({
  source: video,
  colorSpace: "display-p3",
});

मेमोरी के ढेर की जानकारी

ऐप्लिकेशन को बनाने के दौरान ज़्यादा मेमोरी असाइन करते समय, मेमोरी की सीमाओं का अनुमान लगाने में आपकी मदद करने के लिए, requestAdapterInfo() अब memoryHeaps से जुड़ी जानकारी दिखाता है. जैसे, अडैप्टर पर उपलब्ध मेमोरी हीप का साइज़ और टाइप. एक्सपेरिमेंट के तौर पर उपलब्ध इस सुविधा को सिर्फ़ तब ऐक्सेस किया जा सकता है, जब "WebGPU डेवलपर के लिए सुविधाएं" chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features पर flag चालू है. नीचे दिया गया उदाहरण और समस्या सुबह:2249 देखें.

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

for (const { size, properties } of adapterInfo.memoryHeaps) {
  console.log(size); // memory heap size in bytes
  if (properties & GPUHeapProperty.DEVICE_LOCAL)  { /* ... */ }
  if (properties & GPUHeapProperty.HOST_VISIBLE)  { /* ... */ }
  if (properties & GPUHeapProperty.HOST_COHERENT) { /* ... */ }
  if (properties & GPUHeapProperty.HOST_UNCACHED) { /* ... */ }
  if (properties & GPUHeapProperty.HOST_CACHED)   { /* ... */ }
}
https://webgpureport.org का स्क्रीनशॉट, जिसमें अडैप्टर की जानकारी में मेमोरी हीप मौजूद हैं.
अडैप्टर की जानकारी की मेमोरी के ढेर, https://webgpureport.org पर दिखते हैं.

डॉन से जुड़े अपडेट

WGSL भाषा की सुविधाओं को मैनेज करने के लिए, wgpu::Instance पर HasWGSLLanguageFeature और EnumerateWGSLLanguageFeatures तरीके जोड़े गए हैं. समस्या dawn:2260 देखें.

नॉन-स्टैंडर्ड wgpu::Feature::BufferMapExtendedUsages सुविधा की मदद से, wgpu::BufferUsage::MapRead या wgpu::BufferUsage::MapWrite के साथ-साथ किसी अन्य wgpu::BufferUsage के साथ जीपीयू बफ़र बनाया जा सकता है. यह उदाहरण और समस्या dawn:2204 देखें.

wgpu::BufferDescriptor descriptor = {
  .size = 128,
  .usage = wgpu::BufferUsage::MapWrite | wgpu::BufferUsage::Uniform
};
wgpu::Buffer uniformBuffer = device.CreateBuffer(&descriptor);

uniformBuffer.MapAsync(wgpu::MapMode::Write, 0, 128,
   [](WGPUBufferMapAsyncStatus status, void* userdata)
   {
      wgpu::Buffer* buffer = static_cast<wgpu::Buffer*>(userdata);
      memcpy(buffer->GetMappedRange(), data, sizeof(data));
   },
   &uniformBuffer);

इन सुविधाओं के बारे में जानकारी दी गई है: ANGLE टेक्सचर शेयर करना, D3D11 मल्टीथ्रेड सुरक्षित, इंप्लिसिट डिवाइस सिंक्रोनाइज़ेशन, Norm16 टेक्सचर फ़ॉर्मैट, टाइमस्टैंप क्वेरी इनसाइड पास, Pixel लोकल स्टोरेज, शेडर फ़ॉर्मैट, और कई प्लानर फ़ॉर्मैट.

Chrome टीम ने Dwn के लिए आधिकारिक GitHub डेटा स्टोर करने की जगह बनाया है.

इसमें सिर्फ़ कुछ अहम हाइलाइट के बारे में बताया गया है. वादों की पूरी सूची देखें.

WebGPU में नया क्या है

WebGPU में नया क्या है सीरीज़ में शामिल सभी चीज़ों की सूची.

Chrome 127

Chrome 126

Chrome 125

Chrome 124

Chrome 123

Chrome 122

Chrome 121

Chrome 120

Chrome 119

Chrome 118

Chrome 117

Chrome 116

Chrome 115

Chrome 114

Chrome 113