在 WGSL 中支持 16 位浮点值
在 WGSL 中,f16
类型是 IEEE-754 binary16(半精度)格式的 16 位浮点值集合。这意味着它使用 16 位来表示浮点数,而传统的单精度浮点数 (f32
) 使用 32 位。这种较小的体积可以显著提升性能,尤其是在处理大量数据时。
相比之下,在 Apple M1 Pro 设备上,WebLLM 聊天演示中使用的 Llama2 7B 模型的 f16
实现速度明显快于 f32
实现,预填充速度提高 28%,解码速度提高 41%,如以下屏幕截图所示。
并非所有 GPU 都支持 16 位浮点值。当 GPUAdapter
中提供 "shader-f16"
功能时,您现在可以请求具有此功能的 GPUDevice
,并创建利用半精度浮点类型 f16
的 WGSL 着色器模块。仅当您使用 enable f16;
启用 f16
WGSL 扩展时,此类型才能在 WGSL 着色器模块中使用。否则,createShaderModule() 会生成验证错误。请参阅以下最小示例和问题 dawn:1510。
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (!adapter.features.has("shader-f16")) {
throw new Error("16-bit floating-point value support is not available");
}
// Explicitly request 16-bit floating-point value support.
const device = await adapter.requestDevice({
requiredFeatures: ["shader-f16"],
});
const code = `
enable f16;
@compute @workgroup_size(1)
fn main() {
const c : vec3h = vec3<f16>(1.0h, 2.0h, 3.0h);
}
`;
const shaderModule = device.createShaderModule({ code });
// Create a compute pipeline with this shader module
// and run the shader on the GPU...
可以使用 alias
在 WGSL 着色器模块代码中同时支持 f16
和 f32
类型,具体取决于 "shader-f16"
功能支持,如以下代码段所示。
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const hasShaderF16 = adapter.features.has("shader-f16");
const device = await adapter.requestDevice({
requiredFeatures: hasShaderF16 ? ["shader-f16"] : [],
});
const header = hasShaderF16
? `enable f16;
alias min16float = f16;`
: `alias min16float = f32;`;
const code = `
${header}
@compute @workgroup_size(1)
fn main() {
const c = vec3<min16float>(1.0, 2.0, 3.0);
}
`;
挑战极限
默认情况下,容纳所有颜色附件的一个渲染管道输出数据样本(像素或子像素)所需的最大字节数为 32 字节。现在,使用 maxColorAttachmentBytesPerSample
这一限制,最多可以请求 64 个会话。请参阅以下示例并问题 dawn:2036。
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (adapter.limits.maxColorAttachmentBytesPerSample < 64) {
// When the desired limit isn't supported, take action to either fall back to
// a code path that does not require the higher limit or notify the user that
// their device does not meet minimum requirements.
}
// Request highest limit of max color attachments bytes per sample.
const device = await adapter.requestDevice({
requiredLimits: { maxColorAttachmentBytesPerSample: 64 },
});
已放宽所有平台上用于阶段间通信的 maxInterStageShaderVariables
和 maxInterStageShaderComponents
限制。如需了解详情,请参阅问题 dawn:1448。
对于每个着色器阶段,流水线布局中作为存储缓冲区的绑定组布局条目的数量上限默认为 8。现在,使用 maxStorageBuffersPerShaderStage
限制可以请求最多 10 个请求。请参阅问题 dawn:2159。
已添加新的maxBindGroupsPlusVertexBuffers
限额。它包含同时使用的绑定组和顶点缓冲区槽位的最大值,包括低于最高索引的所有空槽位。其默认值为 24。请参阅问题 dawn:1849。
深度模板状态更改
为了改善开发者体验,我们不再总是要求使用深度模板状态 depthWriteEnabled
和 depthCompare
属性:只有具有深度的格式才需要 depthWriteEnabled
,而对于具有深度的格式,则不需要 depthCompare
。请参阅问题 dawn:2132。
适配器信息更新
如果用户在 chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features
处启用了“WebGPU 开发者功能”标记,那么调用 requestAdapterInfo() 后,现在可以使用非标准 type
和 backend
适配器信息属性。type
可以是“独立 GPU”“集成 GPU”“CPU”或“未知”。backend
是“WebGPU”“D3D11”“D3D12”“metal”“vulkan”“openGL”“openGLES”或“null”。请参阅问题 dawn:2112 和问题 dawn:2107。
移除了 requestAdapterInfo() 中的可选 unmaskHints
列表参数。请参阅问题 dawn:1427。
时间戳查询量化
时间戳查询可让应用以纳秒级精度测量 GPU 命令的执行时间。但是,出于时间攻击方面的考虑,WebGPU 规范将时间戳查询设为可选查询。Chrome 团队认为,量化时间戳查询可将分辨率降低至 100 微秒,从而在精确度和安全性之间取得较好的折衷。请参阅问题 dawn:1800。
在 Chrome 中,用户可以通过在 chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features
处启用“WebGPU 开发者功能”标记来停用时间戳量化。请注意,如果只使用此标志,则无法启用 "timestamp-query"
功能。其实现仍处于实验阶段,因此需要在 chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu
位置添加“Unsafe WebGPU Support”标志。
Dawn 中新增了一个名为“timestamp_quantization”的设备切换开关,它默认处于启用状态。以下代码段展示了如何在请求设备时允许不带时间戳量化的实验性“时间戳查询”功能。
wgpu::DawnTogglesDescriptor deviceTogglesDesc = {};
const char* allowUnsafeApisToggle = "allow_unsafe_apis";
deviceTogglesDesc.enabledToggles = &allowUnsafeApisToggle;
deviceTogglesDesc.enabledToggleCount = 1;
const char* timestampQuantizationToggle = "timestamp_quantization";
deviceTogglesDesc.disabledToggles = ×tampQuantizationToggle;
deviceTogglesDesc.disabledToggleCount = 1;
wgpu::DeviceDescriptor desc = {.nextInChain = &deviceTogglesDesc};
// Request a device with no timestamp quantization.
myAdapter.RequestDevice(&desc, myCallback, myUserData);
弹簧清洁功能
实验性功能“timestamp-query-inside-passes”已重命名为“chromium-experimental-timestamp-query-inside-passes”,以向开发者明确表明此功能处于实验阶段,目前仅适用于基于 Chromium 的浏览器。请参阅问题 dawn:1193。
仅部分实施的实验性“pipeline-statistics-query”功能已被移除,因为它已不再开发。请参阅问题 chromium:1177506。
这仅涵盖了部分重要的亮点。查看详尽的提交内容列表。
WebGPU 的新变化
WebGPU 的新变化系列中涵盖的所有内容的列表。
Chrome 125
Chrome 124
Chrome 123
Chrome 122
Chrome 121
- 在 Android 上支持 WebGPU
- 在 Windows 上使用 DXC(而非 FXC)进行着色器编译
- 计算和渲染通道中的时间戳查询
- 着色器模块的默认入口点
- 支持将 display-p3 作为 GPUExternalTexture 颜色空间
- 内存堆信息
- 黎明动态
Chrome 120
Chrome 119
Chrome 118
Chrome 117
Chrome 116
- WebCodecs 集成
- GPUAdapter 返回的设备
requestDevice()
- 在调用
importExternalTexture()
时确保视频播放流畅 - 规范一致性
- 改善开发者体验
- 黎明动态