Neuerungen bei der WebGPU (Chrome 128)

François Beaufort
François Beaufort
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Mit Untergruppen experimentieren

Die Funktion „Untergruppen“ ermöglicht Parallelität auf SIMD-Ebene, sodass Threads innerhalb einer Gruppe miteinander kommunizieren und gemeinsame mathematische Operationen ausführen können, z. B. die Berechnung der Summe von 16 Zahlen. Dies ermöglicht eine äußerst effiziente Form der threadübergreifenden Datenfreigabe.

Eine minimale Implementierung des Vorschlags für Untergruppen ist für lokale Tests unter chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu mit dem Flag „Unsafe WebGPU Support“ verfügbar.

Sie können auch Untergruppen auf Ihrer Website mit echten Nutzern testen, indem Sie sich für den Origin-Test registrieren. In der Anleitung zu Ursprungstests erfahren Sie, wie Sie Ihre Website für Ursprungstests vorbereiten. Der Ursprungstest läuft von Chrome 128 bis 131 (Ende: 19. Februar 2025). Weitere Informationen finden Sie unter Testabsicht.

Wenn die "subgroups"-Funktion in einer GPUAdapter verfügbar ist, fordern Sie eine GPUDevice mit dieser Funktion an, um die Unterstützung von Untergruppen in WGSL zu erhalten und die minSubgroupSize- und maxSubgroupSize-Limits zu prüfen.

Außerdem müssen Sie diese Erweiterung in Ihrem WGSL-Code mit enable subgroups; explizit aktivieren. Wenn die Option aktiviert ist, erhalten Sie Zugriff auf die folgenden zusätzlichen Funktionen:

  • subgroup_invocation_id: Ein vordefinierter Wert für den Index des Threads innerhalb der Untergruppe.
  • subgroup_size: Ein vordefinierter Wert für den Zugriff auf die Größe von Untergruppen.
  • subgroupBallot(value): Gibt eine Reihe von Bitfeldern zurück, bei denen das Bit, das subgroup_invocation_id entspricht, den Wert 1 hat, wenn value für diese aktive Aufrufung wahr ist, andernfalls den Wert 0.
  • subgroupBroadcast(value, id): Überträgt die value aus der Aufrufabfolge mit subgroup_invocation_id, die mit id übereinstimmt, an alle Aufrufe innerhalb der Untergruppe. Hinweis: id muss eine Compile-Zeitkonstante sein.

Weitere integrierte Funktionen wie subgroupAdd, subgroupAll, subgroupElect und subgroupShuffle werden in Zukunft hinzugefügt. Siehe Problem 354738715.

Wenn du f16 in Untergruppen-Vorgängen zulassen möchtest, fordere eine GPUDevice mit den Funktionen "subgroups", "subgroups-f16" und "shader-f16" an und aktiviere sie dann in deinem WGSL-Code mit enable f16, subgroups, subgroups_f16;.

Das folgende Code-Snippet dient als Ausgangspunkt, um mit den Untergruppen zu experimentieren und ihr Potenzial zu entdecken.

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

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

  var<workgroup> wgmem : u32;

  @group(0) @binding(0)
  var<storage, read> inputs : array<u32>;

  @group(0) @binding(1)
  var<storage, read_write> output : array<u32>;

  @compute @workgroup_size(64)
  fn main(@builtin(subgroup_size) subgroupSize : u32,
          @builtin(subgroup_invocation_id) id : u32,
          @builtin(local_invocation_index) lid : u32) {
    // One thread per workgroup writes the value to workgroup memory.
    if (lid == 0) {
      wgmem = inputs[lid];
    }
    workgroupBarrier();
    var v = 0u;

    // One thread per subgroup reads the value from workgroup memory
    // and shares that value with every other thread in the subgroup
    // to reduce local memory bandwidth.
    if (id == 0) {
      v = wgmem;
    }
    v = subgroupBroadcast(v, 0);
    output[lid] = v;
  }`,
});

// Send the appropriate commands to the GPU...

Einstellung der Tiefenverzerrung für Linien und Punkte eingestellt

Aufgrund einer Änderung der WebGPU-Spezifikation ist es nun ein Validierungsfehler, depthBias, depthBiasSlopeScale und depthBiasClamp auf einen Wert ungleich null festzulegen, wenn die Topologie einer Renderpipeline einen Linien- oder Punkttyp hat. Damit Entwickler genügend Zeit haben, ihren Code zu aktualisieren, wird in der Entwicklertools-Konsole eine Warnung zu dieser bevorstehenden Validierung angezeigt. Außerdem werden die Werte in diesen Fällen auf 0 gesetzt. Siehe Problem 352567424.

DevTools-Warnung zu nicht erfassten Fehlern bei preventDefault ausblenden

In der DevTools-Konsole werden keine Warnungen mehr für uncapturederror-Ereignisse angezeigt, wenn ein Ereignislistener für uncapturederror registriert wurde und die Ereignismethode preventDefault() im Callback des Ereignislisteners aufgerufen wurde. Dieses Verhalten entspricht der Ereignisbehandlung in JavaScript. Weitere Informationen finden Sie im folgenden Beispiel und in Issue 40263619.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const device = await adapter.requestDevice();

device.addEventListener("uncapturederror", (event) => {
  // Prevents browser warning to show up in the DevTools Console.
  event.preventDefault();

  // TODO: Handle event.error
});

WGSL interpoliert zuerst die Stichprobe und führt dann eine der folgenden Aktionen aus:

Mit dem WGSL-Attribut interpolate können Sie die benutzerdefinierte Interpolation von IO-Daten verwalten. Mit den neuen Parametern für die Interpolationsstichprobenerhebung first (Standard) und either haben Sie jetzt noch mehr Möglichkeiten: Bei first wird der Wert des ersten Vertices des Primitives verwendet, bei either entweder der erste oder der letzte Vertex. Siehe Problem 340278447.

Dawn-Updates

Die Implementierung von Dawns WGPUFuture für die Verarbeitung asynchroner Vorgänge ist jetzt abgeschlossen. Zu den wichtigsten Konzepten gehören wgpuInstanceProcessEvents für die opportunistische Ereignisverarbeitung und WGPUCallbackMode zum Definieren von Rückruforten. WGPUFuture steht für einmalige Ereignisse mit einer unendlichen Lebensdauer und wgpuInstanceWaitAny wartet auf den Abschluss eines beliebigen Future oder eines Zeitlimits. Siehe Problem 42240932.

Der Wert CompositeAlphaMode::Auto wird jetzt nicht mehr von Surface::GetCapabilities() erfasst. Er ist weiterhin gültig und entspricht Surface::GetCapabilities().alphaMode[0]. Siehe Problem 292.

Das OpenGL-Backend unterstützt jetzt Surface mit einem Y-Flip-Blit für jeden Present()-Aufruf. Siehe Problem 344814083.

Die Methode Adapter::GetProperties() wurde zugunsten von Adapter::GetInfo() eingestellt.

Jaswant, ein externer Mitwirkender, hat alle CMake-Dateien neu geschrieben, sodass sie einfacher zu aktualisieren sind und Pre-Builds möglich sind. In der Kurzanleitung erfahren Sie, wie Sie Dawn in CMake-Projekten verwenden.

Dies sind nur einige der wichtigsten Highlights. Eine vollständige Liste der Commits

Das ist neu bei WebGPU

Eine Liste aller Themen, die in der Reihe Was ist neu in WebGPU behandelt wurden.

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