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WebGPU の新機能（Chrome 125）

François Beaufort

今回は WebGPU の機能は少々少なめに感じられるかもしれませんが、大きな進化は目前です。今後のリリースでは、シェーダーのコンパイル速度の改善や、WGPUFuture を使用した実装の非同期モデルの変更などの機能が追加される予定です。

サブグループ（開発中の機能）

サブグループ機能を使用すると、SIMD レベルの並列処理が可能になり、グループ内のスレッドが通信して集約的な数学演算（16 個の数字の合計の計算など）を実行できます。これにより、非常に効率的なスレッド間データ共有が可能になります。

サブグループオペレーションは最新の GPU API でサポートされていますが、名前と実装の詳細は異なります。Chrome チームは共通点を特定し、この機能の標準化に取り組んでいます。ご不明な点がございましたら、提案とコメントをご覧ください。

chrome://flags/#enable-experimental-web-platform-features の「試験運用版ウェブプラットフォーム機能」フラグの背後にあるサブグループの実装は最小限で標準化されていません。WebGPU のコンテキストでは実際のメリットがまだ証明されていないため、デベロッパーがこの機能を試してフィードバックを共有できます。

GPUAdapter で "chromium-experimental-subgroups" 機能が利用可能な場合は、この機能を含む GPUDevice をリクエストして WGSL で試験運用版のサブグループをサポートし、その minSubgroupSize と maxSubgroupSize の上限を確認します。

また、WGSL コードで enable chromium_experimental_subgroups を使用して、この拡張機能を明示的に有効にする必要があります。有効にすると、次の追加機能が利用できるようになります。

subgroup_invocation_id: サブグループ内のスレッドのインデックスの組み込み値。
subgroup_size: サブグループサイズアクセス用の組み込み値。
subgroupBallot(value): は、subgroup_invocation_id に対応するビットが、そのアクティブな呼び出しで value が true の場合に 1、そうでない場合は 0 であるビットフィールドのセットを返します。
subgroupBroadcast(value, id): id に一致する subgroup_invocation_id を持つ呼び出しから、サブグループ内のすべての呼び出しに value をブロードキャストします。注: id はコンパイル時の定数でなければなりません。

次のコードスニペットは、サブグループを調整してその可能性を発見するための土台となります。

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (!adapter.features.has("chromium-experimental-subgroups")) {
  throw new Error("Experimental subgroups support is not available");
}
// Explicitly request experimental subgroups support.
const device = await adapter.requestDevice({
  requiredFeatures: ["chromium-experimental-subgroups"],
});

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  enable chromium_experimental_subgroups;

  @compute @workgroup_size(64) fn main(
      @builtin(global_invocation_id) global_id : vec3u,
      @builtin(subgroup_size) sg_size : u32,
      @builtin(subgroup_invocation_id) sg_id : u32) {
    // TODO: Use subgroupBallot() and subgroupBroadcast().
  }`,
});

3D テクスチャのスライスにレンダリングする

GPURenderPassColorAttachment の新しい depthSlice メンバーにより、レンダリングパス内の 3D テクスチャのスライスに直接レンダリングできるようになりました。これにより、一般的な 2D テクスチャレンダリングを超える機能を拡張できます。この機能により、3D テクスチャボリュームに直接レンダリングすることで、ボクセルベースのシーンやエフェクトを作成できます。問題 dawn:1020 を参照してください。

Dawn の更新

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