Novità di WebGPU (Chrome® 123)

François Beaufort
François Beaufort
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Supporto delle funzioni integrate DP4a in WGSL

DP4a (Dot Product of 4 Elements and Accumulate) si riferisce a un insieme di istruzioni GPU comunemente utilizzate nell'inferenza del deep learning per la quantizzazione. Esegue in modo efficiente prodotti scalari di interi a 8 bit per accelerare il calcolo di questi modelli quantizzati a 8 bit. Può risparmiare (fino al 75%) di memoria e larghezza di banda di rete e migliorare le prestazioni di qualsiasi modello di machine learning nell'inferenza rispetto alla versione f32. Di conseguenza, ora viene ampiamente utilizzato in molti framework di IA popolari.

Quando l'estensione del linguaggio "packed_4x8_integer_dot_product"WGSL è presente in navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, ora puoi utilizzare scalari interi a 32 bit che impacchettano vettori a 4 componenti di interi a 8 bit come input per le istruzioni del prodotto scalare nel codice shader WGSL con le funzioni integrate dot4U8Packed e dot4I8Packed. Puoi anche utilizzare le istruzioni di pacchettizzazione e decompressione con vettori a quattro componenti compressi di numeri interi a 8 bit con funzioni integrate di pack4xI8, pack4xU8, pack4xI8Clamp, pack4xU8Clamp, unpack4xI8 e unpack4xU8 WGSL.

Ti consigliamo di utilizzare una direttiva requires per segnalare la potenziale incompatibilità con requires packed_4x8_integer_dot_product; nella parte superiore del codice dello shader WGSL. Vedi l'esempio seguente e il problema 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
  }`,
});

Un ringraziamento speciale al team Web Graphics di Intel di Shanghai per aver portato a termine questa specifica e implementazione.

Parametri puntatore senza limitazioni in WGSL

L'"unrestricted_pointer_parameters"estensione del linguaggio WGSL allenta le restrizioni relative ai puntatori che possono essere passati alle funzioni WGSL:

  • Indirizzi di spazi dei parametri di storage, uniform e workgroup alle funzioni dichiarate dall'utente.

  • Passare puntatori ai membri della struttura e agli elementi dell'array alle funzioni dichiarate dall'utente.

Per saperne di più, consulta Pointers as Function Parameters | Tour di WGSL.

Questa funzionalità può essere rilevata utilizzando navigator.gpu.wgslLanguageFeatures. Ti consigliamo di utilizzare sempre una direttiva requires per segnalare la potenziale incompatibilità con requires unrestricted_pointer_parameters; nella parte superiore del codice dello shader WGSL. Consulta l'esempio seguente, le modifiche alle specifiche WGSL e l'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);
  }`
});

Sintassi alternativa per il dereferenziamento dei compositi in WGSL

Quando l'estensione del linguaggio "pointer_composite_access"WGSL è presente in navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, il codice shader WGSL ora supporta l'accesso ai componenti di tipi di dati complessi utilizzando la stessa sintassi del punto (.) indipendentemente dal fatto che tu stia lavorando direttamente con i dati o con un puntatore. Ecco come funziona:

  • Se foo è un puntatore: foo.bar è un modo più conveniente per scrivere (*foo).bar. In genere, l'asterisco (*) è necessario per trasformare il puntatore in un "riferimento" che può essere dereferenziato, ma ora sia i puntatori che i riferimenti sono molto più simili e quasi intercambiabili.

  • Se foo non è un puntatore: l'operatore punto (.) funziona esattamente come al solito per accedere direttamente ai membri.

Analogamente, se pa è un puntatore che memorizza l'indirizzo iniziale di un array, l'utilizzo di pa[i] ti consente di accedere direttamente alla posizione di memoria in cui è memorizzato l'elemento 'i dell'array.

Ti consigliamo di utilizzare un'istruzione relativa ai requisiti per segnalare il potenziale di non portabilità con requires pointer_composite_access; nella parte superiore del codice del tuo Shar WGSL. Vedi l'esempio seguente e 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.
  }`
});

Stato di sola lettura separato per gli aspetti stencil e profondità

In precedenza, gli allegati di stencil di profondità di sola lettura nei passaggi di rendering richiedevano che entrambi gli aspetti (profondità e stencil) fossero di sola lettura. Questa limitazione è stata rimossa. Ora puoi utilizzare l'aspetto della profondità in modalità di sola lettura, ad esempio per il rilevamento delle ombre di contatto, mentre l'area buffer dello stencil viene scritta per identificare i pixel da elaborare ulteriormente. Vedi issue dawn:2146.

Aggiornamenti di Dawn

Il callback per gli errori non rilevati impostato con wgpuDeviceSetUncapturedErrorCallback() viene ora chiamato immediatamente quando si verifica l'errore. Questo è ciò che gli sviluppatori si aspettano e vogliono in modo coerente per il debug. Vedi change dawn:173620.

Il metodo wgpuSurfaceGetPreferredFormat() dell'API webgpu.h è stato implementato. Vedi issue dawn:1362.

Sono riportati solo alcuni punti salienti. Consulta l'elenco completo dei commit.

Novità di WebGPU

Un elenco di tutto ciò che è stato trattato nella serie Novità di WebGPU.

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