מה חדש ב-WebGPU (Chrome123)

François Beaufort
François Beaufort
GitHub

תמיכה בפונקציות מובנות של DP4a ב-WGSL

DP4a (Dot Product of 4 Elements and Accumulate) הוא קבוצה של הוראות GPU שנפוצות בהסקת מסקנות של למידת עומק לצורך כימות. הוא מבצע ביעילות מכפילים של נקודות של מספרים שלמים באורך 8 ביט כדי לזרז את החישוב של מודלים כאלה עם קידוד int8. היא יכולה לחסוך (עד 75%) מהזיכרון ומהרוחב הפס של הרשת, ולשפר את הביצועים של כל המודלים של למידת המכונה בתהליך ההסקה בהשוואה לגרסה שלהם בפורמט f32. כתוצאה מכך, כיום נעשה בו שימוש נרחב בהרבה מסגרות AI פופולריות.

כשתוסף השפה "packed_4x8_integer_dot_product" של WGSL נמצא ב-navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, אפשר להשתמש עכשיו בסקאלרים שלמים של 32 ביט שמארזים וקטורים של 4 רכיבים של מספרים שלמים של 8 ביט כקלט להוראות של מוצרים של נקודות בקוד ה-WGSL של ה-shader באמצעות הפונקציות המובנות dot4U8Packed ו-dot4I8Packed. אפשר גם להשתמש בהוראות לאריזה ולפריסה של וקטורים ארוזים עם 4 רכיבים של מספרים שלמים באורך 8 ביט באמצעות הפונקציות המובנות של WGSL: pack4xI8,‏ pack4xU8,‏ pack4xI8Clamp,‏ pack4xU8Clamp,‏ unpack4xI8 ו-unpack4xU8.

מומלץ להשתמש בהנחיה של requires כדי לסמן את האפשרות לבעיות בהעברה באמצעות requires packed_4x8_integer_dot_product; בחלק העליון של קוד ה-WGSL של ה-shader. דוגמה לכך מופיעה בהמשך, וגם בבעיה tint:1497.

if (!navigator.gpu.wgslLanguageFeatures.has("packed_4x8_integer_dot_product")) {
  throw new Error(`DP4a built-in functions are not available`);
}

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

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  requires packed_4x8_integer_dot_product;

  fn main() {
    const result: u32 = dot4U8Packed(0x01020304u, 0x02040405u); // 42
  }`,
});

תודה מיוחדת לצוות Web Graphics של Intel בשנחאי על השלמת המפרט וההטמעה!

פרמטרים של מצביע ללא הגבלה ב-WGSL

תוסף השפה "unrestricted_pointer_parameters" של WGSL מאפשר להעביר למשתני הפונקציה של WGSL יותר סוגי מצביעים:

  • מצביע הפרמטרים של המרחבים storage, ‏ uniform ו-workgroup מפנה לפונקציות שהוצהרו על ידי המשתמש.

  • העברת הפניות לחברי מבנה ולרכיבי מערך לפונקציות שהוצהרו על ידי המשתמש.

מידע נוסף זמין במאמר Pointers As Function Parameters | Tour of WGSL.

אפשר לזהות את התכונה הזו באמצעות navigator.gpu.wgslLanguageFeatures. מומלץ תמיד להשתמש בהנחיה של requires כדי לסמן את האפשרות של אי-ניידות באמצעות requires unrestricted_pointer_parameters; בחלק העליון של קוד ה-WGSL של שפת השיזוף. אפשר לעיין בדוגמה הבאה, בשינויים במפרט WGSL ובבעיה tint:2053.

if (!navigator.gpu.wgslLanguageFeatures.has("unrestricted_pointer_parameters")) {
  throw new Error(`Unrestricted pointer parameters are not available`);
}

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

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  requires unrestricted_pointer_parameters;

  @group(0) @binding(0) var<storage, read_write> S : i32;

  fn func(pointer : ptr<storage, i32, read_write>) {
    *pointer = 42;
  }

  @compute @workgroup_size(1)
  fn main() {
    func(&S);
  }`
});

שיפורי תחביר לביטול ההפניה למשתנים מורכבים ב-WGSL

כשתוסף השפה "pointer_composite_access" של WGSL נמצא ב-navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, קוד ה-WGSL של שדה השיזוף תומך עכשיו בגישה לרכיבים של סוגי נתונים מורכבים באמצעות אותה תחביר של נקודה (.), בין שאתם עובדים ישירות עם הנתונים ובין שאתם עובדים עם הפניה אליהם. ככה זה עובד:

  • אם foo הוא מצביע: foo.bar היא דרך נוחה יותר לכתוב (*foo).bar. בדרך כלל צריך את הכוכבית (*) כדי להפוך את ההפניה ל'הפניה' שאפשר לבטל את ההפניה אליה, אבל עכשיו גם ההפניות וגם ההפניות דומות הרבה יותר, ואפשר להחליף ביניהן כמעט ללא בעיה.

  • אם foo הוא לא מצביע: אופרטור הנקודה (.) פועל בדיוק כמו שאתם רגילים לגשת ישירות למשתתפים.

באופן דומה, אם pa הוא מצביע שמאחסן את כתובת ההתחלה של מערך, השימוש ב-pa[i] נותן גישה ישירה למיקום בזיכרון שבו מאוחסן האלמנט ה-'i של המערך.

מומלץ להשתמש בהנחיה של requires כדי לסמן את האפשרות לבעיות בהעברה באמצעות requires pointer_composite_access; בחלק העליון של קוד ה-WGSL של ה-shader. אפשר לעיין בדוגמה הבאה ובבעיה tint:2113.

if (!navigator.gpu.wgslLanguageFeatures.has("pointer_composite_access")) {
  throw new Error(`Pointer composite access is not available`);
}

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

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  requires pointer_composite_access;

  fn main() {
    var a = vec3f();
    let p : ptr<function, vec3f> = &a;
    let r1 = (*p).x; // always valid.
    let r2 = p.x; // requires pointer composite access.
  }`
});

מצב נפרד לקריאה בלבד של אספקטים של תבנית ועומק

בעבר, כדי לצרף תבניות עומק לקריאה בלבד במעברי רינדור, היה צריך להגדיר את שני ההיבטים (עומק ותבנית) לקריאה בלבד. המגבלה הזו הוסרה. עכשיו אפשר להשתמש במאפיין העומק לקריאה בלבד, למשל לצורך מעקב אחר צללים של עצמים, בזמן שמתבצעת כתיבת במאגר התבניות לזיהוי פיקסלים לעיבוד נוסף. בעיה dawn:2146

עדכונים של Dawn

פונקציית ה-callback של השגיאה שלא תועדה שהוגדרה באמצעות wgpuDeviceSetUncapturedErrorCallback() נקראת עכשיו באופן מיידי כשהשגיאה מתרחשת. זה מה שמפתחים מצפים ומבקשים באופן עקבי לצורך ניפוי באגים. ראו change dawn:173620.

שיטת wgpuSurfaceGetPreferredFormat() מ-webgpu.h API הוטמעה. ראו issue dawn:1362.

כאן מפורטות רק כמה מהנקודות העיקריות. רשימת ההצהרות המלאה

מה חדש ב-WebGPU

רשימה של כל מה שנדון בסדרה מה חדש ב-WebGPU.

Chrome 132

Chrome 131

Chrome 130

Chrome 129

Chrome 128

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