WebGPU 的新功能 (Chrome 123)

François Beaufort
François Beaufort
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DP4a 內建函式在 WGSL 中的支援

DP4a (4 個元素的內積和累加) 是指一組 GPU 指令，通常用於深度學習推論的量化作業。它可有效率地執行 8 位元整數內積，加快這類 int8 量化模型的運算速度。與 f32 版本相比，這項功能可節省最多 75% 的記憶體和網路頻寬，並改善任何機器學習模型在推論時的效能。因此，目前許多熱門 AI 架構都大量使用這個函式。

當 "packed_4x8_integer_dot_product" WGSL 語言擴充功能出現在 navigator.gpu.wgslLanguageFeatures 中時，您現在可以使用 32 位元整數向量，將 8 位元整數的 4 個元件向量打包，做為 WGSL 著色器程式碼中點乘指令的輸入內容，並使用 dot4U8Packed 和 dot4I8Packed 內建函式。您也可以使用 pack4xI8、pack4xU8、pack4xI8Clamp、pack4xU8Clamp、unpack4xI8 和 unpack4xU8 WGSL 內建函式，搭配 8 位元整數的 4 元組向量，使用壓縮和解壓縮指令。

建議您使用 requires-directive，在 WGSL 著色器程式碼頂端使用 requires packed_4x8_integer_dot_product; 表示可能無法移植。請參閱以下範例和 issue 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
  }`,
});

特別感謝上海的 Intel 網頁圖形團隊，讓這項規格和實作項目得以完成！

WGSL 中的無限制指標參數

"unrestricted_pointer_parameters" WGSL 語言擴充功能放寬了可將哪些指標傳遞至 WGSL 函式的限制：

  • storage、uniform 和 workgroup 位址空間的參數指標，可連結至使用者宣告的函式。

  • 將結構體成員和陣列元素的指標傳遞至使用者宣告的函式。

如要進一步瞭解，請參閱「指標做為函式參數 | WGSL 導覽」。

這項功能可使用 navigator.gpu.wgslLanguageFeatures 進行功能偵測。建議您一律使用 requires-directive，在 WGSL 著色器程式碼頂端使用 requires unrestricted_pointer_parameters; 表示可能無法移植。請參閱以下範例、WGSL 規格變更和 問題色調：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);
  }`
});

在 WGSL 中解析複合值的語法糖衣

當 "pointer_composite_access" WGSL 語言擴充功能出現在 navigator.gpu.wgslLanguageFeatures 中時，無論您是直接使用資料或指標，WGSL 著色器程式碼現在都支援使用相同的點 (.) 語法存取複雜資料類型的元件。運作方式如下：

  • 如果 foo 是指標：foo.bar 是編寫 (*foo).bar 的更方便方式。通常需要使用星號 (*) 將指標轉換為可解析的「參照」，但現在指標和參照的功能更相似，幾乎可以互換。

  • 如果 foo 不是指標：點號 (.) 運算子的運作方式，與直接存取成員時完全相同。

同樣地，如果 pa 是儲存陣列起始位址的指標，那麼使用 pa[i] 就能直接存取該陣列第 'i 個元素的記憶體位置。

建議您使用 requires-directive，在 WGSL 著色器程式碼頂端使用 requires pointer_composite_access; 表示可能無法移植。請參閱以下範例和 issue 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.
  }`
});

為遮罩和深度層面提供不同的唯讀狀態

先前，渲染階段中的唯讀深度遮罩附件必須將深度和遮罩都設為唯讀。這項限制已解除。您現在可以以唯讀方式使用深度層面，例如用於接觸陰影追蹤，同時寫入遮罩緩衝區，以便識別要進一步處理的像素。請參閱問題 2146。

黎明更新

系統現在會在發生錯誤時立即呼叫使用 wgpuDeviceSetUncapturedErrorCallback() 設定的未擷取錯誤回呼。這是開發人員在偵錯時一貫的期望和需求。請參閱變更 dawn:173620。

已實作 webgpu.h API 的 wgpuSurfaceGetPreferredFormat() 方法。請參閱問題 dawn:1362。

這份文件僅涵蓋部分重點。請查看完整的修訂版本清單。

WebGPU 新功能

以下是「WebGPU 最新消息」系列文章中涵蓋的所有內容。

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