Novedades de WebGPU (Chrome 123)

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

DP4a (producto punto de 4 elementos y acumulación) hace referencia a un conjunto de instrucciones de GPU que se usan comúnmente en la inferencia de aprendizaje profundo para la cuantificación. Realiza de manera eficiente productos punto de números enteros de 8 bits para acelerar el procesamiento de esos modelos cuantificados 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 de IA populares.

Cuando la extensión de lenguaje "packed_4x8_integer_dot_product" de WGSL está presente en navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, ahora puedes usar escalares enteros de 32 bits que empaquetan vectores de 4 componentes de números enteros de 8 bits como entradas para las instrucciones del 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 de 4 componentes empaquetados 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 posibilidad de no portabilidad con requires packed_4x8_integer_dot_product; en la parte superior del código del sombreador WGSL. Consulta el siguiente ejemplo y 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
  }`,
});

Agradecemos especialmente al equipo de gráficos web de Intel en Shanghai por llevar a cabo esta especificación y su implementación.

Parámetros de puntero sin restricciones en WGSL

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

  • Los punteros de parámetros de storage, uniform y workgroup dirigen espacios de direcciones a las funciones declaradas por el usuario.

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

Consulta Punteros como parámetros de función | Visita de WGSL para obtener más información.

Esta función se puede detectar con navigator.gpu.wgslLanguageFeatures. Se recomienda usar siempre una directiva obligatoria para indicar el potencial de no 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 issue 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);
  }`
});

Sintaxis enriquecida para la anulación de referencias de compuestos en WGSL

Cuando la extensión de lenguaje de WGSL "pointer_composite_access" 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 continuación, le indicamos cómo funciona:

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

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

De manera similar, si pa es un puntero que almacena la dirección de inicio de un array, el uso de 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 posibilidad de no portabilidad con requires pointer_composite_access; en la parte superior del código del sombreador WGSL. Consulta el siguiente ejemplo y 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.
  }`
});

Estado de solo lectura independiente para los aspectos de plantilla y profundidad

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

Actualizaciones de Dawn

Ahora se llama de inmediato a la devolución de llamada de error no capturada establecida con wgpuDeviceSetUncapturedErrorCallback() cuando se produce el error. Esto es lo que los desarrolladores esperan y quieren para la depuración de manera constante. Consulta cambiar amanecer:173620.

Se implementó el método wgpuSurfaceGetPreferredFormat() de la API de webgpu.h. Consulta 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 analizó en la serie Novedades de WebGPU.

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