WebGPU 的新功能 (Chrome 123)

François Beaufort
François Beaufort
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WGSL 支援 DP4a 內建函式

DP4a (4 個元素的點積和累加) 是指一組 GPU 指令，通常用於深度學習推論的量化作業。可有效執行 8 位元整數點積，加速這類 int8 量化模型的運算。與 f32 版本相比，這項技術最多可節省 75% 的記憶體和網路頻寬，並提升任何機器學習模型的推論效能。因此，現在許多熱門的 AI 架構都大量使用這項技術。

如果 navigator.gpu.wgslLanguageFeatures 中有 "packed_4x8_integer_dot_product" WGSL 語言擴充功能，您現在可以使用 32 位元整數純量，將 8 位元整數的 4 元向量封裝為輸入內容，並透過 dot4U8Packed 和 dot4I8Packed 內建函式，在 WGSL 著色器程式碼中執行點積指令。您也可以搭配使用封裝和解封裝指令，以及封裝的 4 元件向量 (8 位元整數)，並搭配 pack4xI8、pack4xU8、pack4xI8Clamp、pack4xU8Clamp、unpack4xI8 和 unpack4xU8 WGSL 內建函式。

建議在 WGSL 著色器程式碼頂端使用 requires 指令，標示 requires packed_4x8_integer_dot_product; 可能無法移植。請參閱以下範例和問題色調：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 Intel Web Graphics 團隊，他們推動這項規格和實作作業順利完成！

WGSL 中不受限制的指標參數

"unrestricted_pointer_parameters" WGSL 語言擴充功能會放寬限制，允許將指標傳遞至 WGSL 函式：

  • storage、uniform 和 workgroup 位址空間的參數指標，指向使用者宣告的函式。

  • 將指標傳遞至結構體成員和陣列元素，以供使用者宣告的函式使用。

如要進一步瞭解指標，請參閱「Pointers As Function Parameters | Tour of WGSL」。

您可以使用 navigator.gpu.wgslLanguageFeatures 偵測這項功能。建議您一律使用 requires-directive，在 WGSL 著色器程式碼頂端以 requires unrestricted_pointer_parameters; 標示可能無法移植。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);
  }`
});

WGSL 中取消參照複合項目的語法糖

如果 navigator.gpu.wgslLanguageFeatures 中有 "pointer_composite_access" WGSL 語言擴充功能，現在無論是直接處理資料或使用資料指標，WGSL 著色器程式碼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 是更方便的 (*foo).bar 寫法。通常需要星號 (*) 將指標轉換為可取消參照的「參照」，但現在指標和參照更為相似，幾乎可以互換。

  • 如果 foo 不是指標：點號 (.) 運算子的運作方式與您習慣的直接存取成員相同。

同樣地，如果 pa 是儲存陣列起始位址的指標，則使用 pa[i] 可直接存取儲存該陣列第 'i 個元素的記憶體位置。

建議在 WGSL 著色器程式碼頂端使用 requires 指令，標示 requires pointer_composite_access; 可能無法移植。請參閱以下範例和問題色調：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.
  }`
});

樣板和深度層面的唯讀狀態

先前，算繪通道中的唯讀深度樣板附件需要同時具備這兩項特質 (深度和樣板)，才能設為唯讀。這項限制已解除。現在，您可以唯讀使用深度方面，例如追蹤接觸陰影，同時寫入模板緩衝區，以識別像素進行後續處理。請參閱問題 dawn:2146。

黎明更新

現在發生錯誤時，系統會立即呼叫使用 wgpuDeviceSetUncapturedErrorCallback() 設定的未擷取錯誤回呼。這正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。

這僅涵蓋部分重點。請參閱完整的提交清單。

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