Novedades de WebGPU (Chrome 123)

François Beaufort
François Beaufort
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Compatibilidad con funciones integradas de DP4a en WGSL

DP4a (Dot Product of 4 Elements and Accumulate) hace referencia a un conjunto de instrucciones de GPU de uso frecuente en la inferencia de aprendizaje profundo para la cuantización. Realiza de manera eficiente productos punto de números enteros de 8 bits para acelerar el cálculo de esos modelos cuantizados de int8. Puede ahorrar (hasta un 75%) de la memoria y el ancho de banda de la red, y mejorar el rendimiento de cualquier modelo de aprendizaje automático en la inferencia en comparación con su versión f32. Como resultado, ahora se usa mucho en muchos frameworks populares de IA.

Cuando la "packed_4x8_integer_dot_product" extensión de lenguaje WGSL está presente en navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, ahora puedes usar escalares de números enteros de 32 bits que empaquetan vectores de 4 componentes de números enteros de 8 bits como entradas para las instrucciones de producto punto en tu código de sombreador WGSL con las funciones integradas dot4U8Packed y dot4I8Packed. También puedes usar instrucciones de empaquetado y desempaquetado con vectores empaquetados de 4 componentes de números enteros de 8 bits con las funciones integradas de WGSL pack4xI8, pack4xU8, pack4xI8Clamp, pack4xU8Clamp, unpack4xI8 y unpack4xU8.

Se recomienda usar una directiva requires para indicar la posible falta de portabilidad con requires packed_4x8_integer_dot_product; en la parte superior del código de sombreador WGSL. Consulta el siguiente ejemplo y el problema 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
  }`,
});

Agradecemos especialmente al equipo de Web Graphics de Intel en Shanghái por impulsar esta especificación y su implementación hasta su finalización.

Parámetros de puntero sin restricciones en WGSL

La "unrestricted_pointer_parameters" extensión de lenguaje WGSL relaja las restricciones sobre qué punteros se pueden pasar a las funciones de WGSL:

  • Punteros de parámetros de los espacios de direcciones storage, uniform y workgroup a las funciones declaradas por el usuario.

  • Paso de punteros a miembros de estructura y elementos de array a funciones declaradas por el usuario.

Consulta Pointers As Function Parameters | Tour of WGSL para obtener más información.

Esta función se puede detectar con navigator.gpu.wgslLanguageFeatures. Se recomienda usar siempre una directiva requires para indicar la posible falta de portabilidad con requires unrestricted_pointer_parameters; en la parte superior del código de sombreador WGSL. Consulta el siguiente ejemplo, los cambios en las especificaciones de WGSL y el problema 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);
  }`
});

Azúcar sintáctico para desreferenciar compuestos en WGSL

Cuando la extensión de "pointer_composite_access" lenguaje WGSL está presente en navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, tu código de sombreador WGSL ahora admite el acceso a componentes de tipos de datos complejos con la misma sintaxis de punto (.), ya sea que trabajes directamente con los datos o con un puntero a ellos. Aquí te mostramos cómo funciona:

  • Si foo es un puntero, foo.bar es una forma más conveniente de escribir (*foo).bar. Normalmente, se necesitaría el asterisco (*) para convertir el puntero en una "referencia" que se pueda desreferenciar, pero ahora los punteros y las referencias son mucho más similares y casi intercambiables.

  • Si foo no es un puntero, el operador de punto (.) funciona exactamente como estás acostumbrado a acceder directamente a los miembros.

Del mismo modo, si pa es un puntero que almacena la dirección inicial de un array, usar pa[i] te da acceso directo a la ubicación de la memoria en la que se almacena el elemento 'i' de ese array.

Se recomienda usar una directiva requires para indicar la posible falta de portabilidad con requires pointer_composite_access; en la parte superior del código de sombreador WGSL. Consulta el siguiente ejemplo y el problema 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.
  }`
});

Estado de solo lectura separado para aspectos de plantilla y profundidad

Anteriormente, los adjuntos de plantilla y profundidad de solo lectura en los pases de renderización requerían que ambos aspectos (profundidad y plantilla) fueran de solo lectura. Se levantó esta limitación. Ahora, puedes usar el aspecto de profundidad en modo de solo lectura, por ejemplo, para el seguimiento de sombras de contacto, mientras que se escribe en el búfer de plantilla para identificar píxeles para su procesamiento posterior. Consulta el problema dawn:2146.

Actualizaciones de Dawn

La devolución de llamada de error no capturado establecida con wgpuDeviceSetUncapturedErrorCallback() ahora se llama de inmediato cuando se produce el error. Esto es lo que los desarrolladores esperan y desean de manera constante para la depuración. Consulta el cambio dawn:173620.

Se implementó el método wgpuSurfaceGetPreferredFormat() de la API de webgpu.h. Consulta el problema dawn:1362.

Esto solo abarca algunos de los aspectos más destacados. Consulta la lista exhaustiva de confirmaciones.

Novedades de WebGPU

Una lista de todo lo que se abarcó en la serie Novedades de WebGPU.

Chrome 147-148

Chrome 146

Chrome 145

Chrome 144

Chrome 143

Chrome 142

Chrome 141

Chrome 140

Chrome 139

Chrome 138

Chrome 137

Chrome 136

Chrome 135

Chrome 134

Chrome 133

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