Neuigkeiten bei WebGPU (Chrome 134)

Veröffentlicht am 26. Februar 2025

Arbeitslasten für maschinelles Lernen mit Untergruppen verbessern

Nach einem Jahr der Entwicklung und Tests ist die Untergruppenfunktion von WebGPU, die Parallelität auf SIMD-Ebene ermöglicht, jetzt verfügbar. So können Threads in einer Arbeitsgruppe kommunizieren und gemeinsame mathematische Operationen ausführen, z. B. eine Summe von Zahlen berechnen. Außerdem bietet es eine effiziente Methode für den threadübergreifenden Datenaustausch. Siehe Originalvorschlag und Chrome-Status-Eintrag.

Zum Vergleich: Bei Google Meet wurde während des Ursprungstests auf einigen Geräten eine 2,3- bis 2,9-fache Geschwindigkeitssteigerung beobachtet, als Untergruppen mit gepackten Ganzzahl-Skalarprodukten für Matrix-Vektor-Multiplikations-Shader verglichen wurden.

Wenn die Funktion "subgroups" in einem GPUAdapter verfügbar ist, fordern Sie ein GPUDevice mit dieser Funktion an, um Untergruppen in WGSL zu unterstützen. Es ist hilfreich, die Werte für subgroupMinSize- und subgroupMaxSize-Adapterinformationen zu prüfen, z. B. wenn Sie einen fest codierten Algorithmus haben, für den eine Untergruppe einer bestimmten Größe erforderlich ist.

Sie müssen diese Erweiterung auch explizit in Ihrem WGSL-Code mit enable subgroups; aktivieren, um in den Compute- und Fragment-Shadern auf die folgenden integrierten Werte zuzugreifen:

• subgroup_invocation_id: Ein integrierter Wert für den Index des Threads innerhalb der Untergruppe.

• subgroup_size: Ein integrierter Wert für den Zugriff auf die Untergruppengröße.

Die zahlreichen integrierten Untergruppenfunktionen (z. B. subgroupAdd(), subgroupBallot(), subgroupBroadcast(), subgroupShuffle()) ermöglichen eine effiziente Kommunikation und Berechnung zwischen Aufrufen innerhalb einer Untergruppe. Diese Untergruppenoperationen werden als SIMT-Operationen (Single-Instruction Multiple-Thread) klassifiziert. Außerdem erleichtern die integrierten Quad-Funktionen, die für ein Quad von Aufrufen ausgeführt werden, die Datenkommunikation innerhalb des Quads.

Sie können f16-Werte mit Untergruppen verwenden, wenn Sie eine GPUDevice mit den Funktionen "shader-f16" und "subgroups" anfordern.

Das folgende Beispiel ist ein guter Ausgangspunkt für die Untersuchung von Untergruppen. Es zeigt einen Shader, der die integrierte Funktion subgroupExclusiveMul() verwendet, um Fakultäten zu berechnen, ohne Speicher zu lesen oder zu schreiben, um Zwischenergebnisse zu kommunizieren.

Unterstützung für float-filterbare Texturtypen als blendable entfernen

Da die Mischung von 32-Bit-Gleitkomma-Texturen mit dem "float32-blendable"-Feature verfügbar ist, wurde die falsche Unterstützung von filterbaren Gleitkomma-Texturtypen als mischbar entfernt. Siehe Problem 364987733.

Aktualisierungen zu Dawn

Für Dawn sind jetzt macOS 11 und iOS 14 erforderlich und es wird nur Metal 2.3+ unterstützt. Weitere Informationen finden Sie unter Problem 381117827.

Die neue GetWGSLLanguageFeatures()-Methode von wgpu::Instance ersetzt jetzt EnumerateWGSLLanguageFeatures(). Siehe Problem 368672124.

Die folgenden Bindungstypen haben einen Undefined-Wert und ihre Standardwerte im Bindungslayout wurden geändert. Siehe Problem 377820810.

• wgpu::BufferBindingType::Undefined ist jetzt Uniform
• wgpu::SamplerBindingType::Undefined ist jetzt Filtering
• wgpu::TextureSampleType::Undefined ist jetzt Float
• wgpu::StorageTextureAccess::Undefinedheißt jetzt WriteOnly

Dies sind nur einige der wichtigsten Highlights. Vollständige Liste der Commits

Neuigkeiten zu WebGPU

Eine Liste aller Themen, die in der Reihe Neu in WebGPU behandelt wurden.

Chrome 147–148

• WGSL-Erweiterung für lineare Indexierung
• WebGPU unter Linux NVIDIA
• Updates zu Dawn

Chrome 146

• WebGPU-Kompatibilitätsmodus für OpenGL ES 3.1 unterstützen
• Vorübergehende Anhänge
• WGSL-Erweiterung „texture_and_sampler_let“
• Updates zu Dawn

Chrome 145

• WGSL-Erweiterung „subgroup_uniformity“
• Experimentelles synchrones Puffer-Mapping in Workern
• Updates zu Dawn

Chrome 144

• WGSL-Erweiterung „subgroup_id“
• WGSL-Erweiterung „uniform_buffer_standard_layout“
• WebGPU unter Linux
• Schnellere writeBuffer- und writeTexture-Funktionen
• Updates zu Dawn

Chrome 143

• Swizzle-Vorgang für Texturkomponenten
• Entfernen der schreibgeschützten Speichertexturverwendung für bgra8unorm
• Updates zu Dawn

Chrome 142

• Unterstützung von Texturformaten erweitert
• Primitiver Index in WGSL
• Updates zu Dawn

Chrome 141

• Tint IR completed (Färbung – IR abgeschlossen)
• Analyse des Ganzzahlbereichs im WGSL-Compiler
• SPIR-V 1.4-Update für das Vulkan-Backend
• Updates zu Dawn

Chrome 140

• Geräteanfragen verbrauchen Adapter
• Abkürzung für die Verwendung von Textur, wenn die Texturansicht verwendet wird
• WGSL-Funktion „textureSampleLevel“ unterstützt 1D-Texturen
• Einstellung der Verwendung von schreibgeschützten bgra8unorm-Speichertexturen
• Entfernen des GPUAdapter-Attributs „isFallbackAdapter“
• Updates zu Dawn

Chrome 139

• Unterstützung von 3D-Texturen für BC- und ASTC-komprimierte Formate
• Neue Funktion „core-features-and-limits“
• Ursprungstest für den WebGPU-Kompatibilitätsmodus
• Updates zu Dawn

Chrome 138

• Kurzschreibweise für die Verwendung von Puffer als Bindungsressource
• Änderungen der Größenanforderungen für Puffer, die bei der Erstellung zugeordnet werden
• Architekturbericht für aktuelle GPUs
• GPUAdapter-Attribut „isFallbackAdapter“ wird nicht mehr unterstützt
• Updates zu Dawn

Chrome 137

• Texturansicht für die Bindung von „externalTexture“ verwenden
• Puffer werden ohne Angabe von Offsets und Größe kopiert
• WGSL-Funktion „workgroupUniformLoad“ mit Zeiger auf atomaren Typ
• GPUAdapterInfo-Attribut „powerPreference“
• Entfernen des Attributs „compatibilityMode“ für GPURequestAdapterOptions
• Updates zu Dawn

Chrome 136

• GPUAdapterInfo-Attribut „isFallbackAdapter“
• Verbesserte Shader-Kompilierungszeit unter D3D12
• Canvas-Bilder speichern und kopieren
• Einschränkungen für den Kompatibilitätsmodus aufheben
• Updates zu Dawn

Chrome 135

• Erstellen von Pipeline-Layouts mit Null-Bindungsgruppen-Layout zulassen
• Zulassen, dass Viewports über die Grenzen der Renderziele hinausgehen
• Einfacherer Zugriff auf den experimentellen Kompatibilitätsmodus unter Android
• Entfernen des Limits „maxInterStageShaderComponents“
• Updates zu Dawn

Chrome 134

• Arbeitslasten für maschinelles Lernen mit Untergruppen verbessern
• Unterstützung für float-filterbare Texturtypen als blendable entfernen
• Updates zu Dawn

Chrome 133

• Zusätzliche unorm8x4-bgra- und 1-Komponenten-Vertexformate
• Allow unknown limits to be requested with undefined value
• Änderungen an den WGSL-Ausrichtungsregeln
• WGSL-Leistungssteigerungen mit „discard“
• VideoFrame.displaySize für externe Texturen verwenden
• Bilder mit nicht standardmäßigen Ausrichtungen mit copyExternalImageToTexture verarbeiten
• Entwicklererfahrung verbessern
• Kompatibilitätsmodus mit „featureLevel“ aktivieren
• Bereinigung experimenteller Untergruppenfunktionen
• maxInterStageShaderComponents-Limit einstellen
• Updates zu Dawn

Chrome 132

• Nutzung der Texturansicht
• Mischen von 32-Bit-Gleitkomma-Texturen
• GPUDevice-Attribut „adapterInfo“
• JavaScript-Fehler beim Konfigurieren des Canvas-Kontexts mit ungültigem Format
• Einschränkungen für das Filtern von Samplern für Texturen
• Erweiterte Tests mit Untergruppen
• Entwicklererfahrung verbessern
• Experimentelle Unterstützung für normalisierte 16‑Bit-Texturformate
• Updates zu Dawn

Chrome 131

• Clip-Distanzen in WGSL
• GPUCanvasContext getConfiguration()
• Punkt- und Linien-Primitiven dürfen keine Tiefenabweichung haben
• Integrierte Funktionen für inklusive Scans für Untergruppen
• Experimentelle Unterstützung für indirekte Multi-Draw-Funktion
• Kompilierungsoption für Shadermodule „strict math“
• Entfernen von GPUAdapter.requestAdapterInfo()
• Updates zu Dawn

Chrome 130

• Zusammenführen von zwei Quellen
• Verbesserungen bei der Shader-Kompilierungszeit auf Metal
• Einstellung von GPUAdapter.requestAdapterInfo()
• Updates zu Dawn

Chrome 129

• HDR-Unterstützung mit Canvas-Tone-Mapping-Modus
• Erweiterte Unterstützung von Untergruppen
• Updates zu Dawn

Chrome 128

• Mit Untergruppen experimentieren
• Festlegen des Tiefen-Bias für Linien und Punkte wird eingestellt
• Warnung zu nicht abgefangenen Fehlern in den Entwicklertools ausblenden, wenn preventDefault
• WGSL-Interpolation zuerst und entweder
• Updates zu Dawn

Chrome 127

• Experimentelle Unterstützung für OpenGL ES unter Android
• GPUAdapter-Attribut „info“
• Verbesserungen der WebAssembly-Interop-Funktion
• Verbesserte Fehlerbehebung bei der Befehlscodierung
• Updates zu Dawn

Chrome 126

• maxTextureArrayLayers-Limit erhöhen
• Optimierung des Pufferuploads für das Vulkan-Backend
• Verbesserungen bei der Shader-Kompilierungszeit
• Eingereichte Befehlspuffer müssen eindeutig sein
• Updates zu Dawn

Chrome 125

• Untergruppen (Funktion in der Entwicklung)
• In Scheibe einer 3D-Textur rendern
• Updates zu Dawn

Chrome 124

• Nur-Lese- und Lese-/Schreibspeicher-Texturen
• Unterstützung von Service Workern und Shared Workers
• Neue Adapterinformationsattribute
• Diverse Fehlerkorrekturen
• Updates zu Dawn

Chrome 123

• Unterstützung von integrierten DP4a-Funktionen in WGSL
• Uneingeschränkte Zeigerparameter in WGSL
• Syntax-Zucker für das Dereferenzieren von Composites in WGSL
• Separater schreibgeschützter Status für Schablonen- und Tiefenaspekte
• Updates zu Dawn

Chrome 122

• Reichweite mit dem Kompatibilitätsmodus erhöhen (Funktion in der Entwicklung)
• Limit für „maxVertexAttributes“ erhöhen
• Updates zu Dawn

Chrome 121

• WebGPU auf Android unterstützen
• DXC anstelle von FXC für die Shader-Kompilierung unter Windows verwenden
• Zeitstempelabfragen in Compute- und Render-Passes
• Standardeinstiegspunkte für Shader-Module
• display-p3 als GPUExternalTexture-Farbraum unterstützen
• Informationen zu Speicher-Heaps
• Updates zu Dawn

Chrome 120

• Unterstützung von 16‑Bit-Gleitkommawerten in WGSL
• Grenzen ausloten
• Änderungen am Tiefen-Stencil-Status
• Aktualisierungen der Adapterinformationen
• Quantisierung von Zeitstempelabfragen
• Funktionen für den Frühjahrsputz

Chrome 119

• Filterbare 32-Bit-Gleitkomma-Texturen
• unorm10-10-10-2-Vertexformat
• rgb10a2uint-Texturformat
• Updates zu Dawn

Chrome 118

• Unterstützung von HTMLImageElement und ImageData in copyExternalImageToTexture()
• Experimentelle Unterstützung für Lese-/Schreib- und schreibgeschützte Speichertexturen
• Updates zu Dawn

Chrome 117

• Vertex-Puffer zurücksetzen
• Bindungsgruppe aufheben
• Fehler bei der asynchronen Pipelineerstellung unterdrücken, wenn das Gerät verloren geht
• Aktualisierungen bei der Erstellung von SPIR-V-Shadermodulen
• Entwicklererfahrung verbessern
• Pipelines mit automatisch generiertem Layout zwischenspeichern
• Updates zu Dawn

Chrome 116

• WebCodecs-Integration
• Verlorenes Gerät, das von GPUAdapter requestDevice() zurückgegeben wurde
• Videowiedergabe auch bei Aufruf von importExternalTexture() flüssig halten
• Spezifikationskonformität
• Entwicklererfahrung verbessern
• Updates zu Dawn

Chrome 115

• Unterstützte WGSL-Spracherweiterungen
• Experimentelle Unterstützung für Direct3D 11
• Standardmäßig diskrete GPU bei Stromversorgung über Wechselstrom
• Entwicklererfahrung verbessern
• Updates zu Dawn

Chrome 114

• JavaScript optimieren
• getCurrentTexture() für nicht konfigurierte Canvas-Elemente löst InvalidStateError aus
• WGSL-Updates
• Updates zu Dawn

Chrome 113

• WebCodecs-VideoFrame-Quelle in importExternalTexture() verwenden