WebGPU 新功能's (Chrome 約 120)

François Beaufort
François Beaufort
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支援 WGSL 中的 16 位元浮點值

在 WGSL 中，f16 類型是 IEEE-754 binary16 (半精度) 格式的 16 位元浮點值。這表示其使用 16 位元表示浮點數，而不是使用 32 位元來表示傳統單一精度浮點 (f32)。這種較小尺寸可能會導致效能大幅提升，尤其是在處理大量資料時。

相較之下，在 Apple M1 Pro 裝置上，在 WebLLM 即時通訊示範中採用 f16 Llama2 7B 模型的 f16 實作速度，遠比實作 f32 更快，且預填速度提升 28%，解碼速度也提升 41%，如以下螢幕截圖所示。

使用 f32 和 f16 Llama2 7B 模型的 WebLLM 即時通訊示範螢幕截圖。
透過 f32 (左側) 和 f16 (右側) Llama2 7B 模型進行的 WebLLM 即時通訊示範。

並非所有 GPU 都支援 16 位元浮點值。當 GPUAdapter 提供 "shader-f16" 功能時，您現在可以透過此功能要求 GPUDevice，並建立利用半精度浮點類型 f16 的 WGSL 著色器模組。這個類型只有在您搭配 enable f16; 啟用 f16 WGSL 擴充功能時才能使用，才能在 WGSL 著色器模組中使用。否則 createShaderModule() 會產生驗證錯誤。請參閱下列基本範例和 Issue 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...

您可以使用 alias 支援 WGSL 著色器模組程式碼中的 f16 和 f32 類型，視 "shader-f16" 功能支援而定，如以下程式碼片段所示。

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);
  }
`;

挑戰極限

所有色彩附件中，針對單一樣本 (像素或子像素) 的轉譯管道輸出資料，預設需要的位元組數上限是 32 個位元組。現在您可以使用 maxColorAttachmentBytesPerSample 限制，最多可以要求 64 個節點。請參閱以下範例和 Issue 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 },
});

所有平台中用於跨階段通訊的 maxInterStageShaderVariables 和 maxInterStageShaderComponents 限制已提高。詳情請參閱問題發生時間:1448。

在每個著色器階段中，管道版面配置中的繫結群組版面配置項目數量上限為 8 個，儲存空間緩衝區預設為 8。現在您可以使用 maxStorageBuffersPerShaderStage 限制，最多可以要求 10 個。請參閱問題發生時間:2159。

已新增 maxBindGroupsPlusVertexBuffers 上限。這包含同時使用的繫結群組和頂點緩衝區運算單元數量上限，並計算低於最高索引值的所有空白運算單元。預設值為 24。請參閱問題發生時間：1849。

深度模板狀態變更

為了提升開發人員體驗，我們不再需要使用深度模板狀態 depthWriteEnabled 和 depthCompare 屬性：只有深度格式才需要使用 depthWriteEnabled；如果完全未使用深度格式，則不需要 depthCompare。請參閱「問題日出：2132」。

轉接程式資訊更新

當使用者在 chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features 啟用「WebGPU 開發人員功能」旗標時，現在可以使用非標準 type 和 backend 轉接程式資訊屬性呼叫 requestAdapterInfo()。type 可以是「離散的 GPU」、「整合式 GPU」、「CPU」或「不明」。backend 可以是「WebGPU」、「D3D11」、「D3D12」、「metal」、「vulkan」、「openGL」、「openGLES」或「null」。請參閱「問題發生時間：2112 年」和「日出時間：2107」。

https://webgpureport.org 的螢幕截圖，其中顯示後端和輸入轉接器資訊。
位於 https://webgpureport.org 的轉接器資訊後端和類型。

移除 requestAdapterInfo() 中的選用 unmaskHints 清單參數。請參閱問題發生時間:1427。

時間戳記查詢量化

時間戳記查詢可讓應用程式以奈秒精確度，測量 GPU 指令的執行時間。然而，由於攻擊攻擊問題，WebGPU 規格使時間戳記查詢為選用項目。Chrome 團隊認為，將解析度降低至 100 毫秒，就能夠將時間戳記查詢量化，在精確度和安全性之間達到良好平衡。請參閱問題發生時間：1800。

在 Chrome 中，使用者可以前往 chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features 啟用「WebGPU 開發人員功能」標記，藉此停用時間戳記量化功能。請注意，單獨使用這個標記並不會啟用 "timestamp-query" 功能。它的實作仍屬於實驗性質，因此必須使用 chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu 的「Unsafe WebGPU Support」標記。

Dawn 中已新增名為「timestamp_quantization」的裝置切換按鈕，並預設為啟用。下列程式碼片段說明如何在要求裝置時，允許無時間戳記量化的實驗性「timestamp-查詢」功能。

wgpu::DawnTogglesDescriptor deviceTogglesDesc = {};

const char* allowUnsafeApisToggle = "allow_unsafe_apis";
deviceTogglesDesc.enabledToggles = &allowUnsafeApisToggle;
deviceTogglesDesc.enabledToggleCount = 1;

const char* timestampQuantizationToggle = "timestamp_quantization";
deviceTogglesDesc.disabledToggles = &timestampQuantizationToggle;
deviceTogglesDesc.disabledToggleCount = 1;

wgpu::DeviceDescriptor desc = {.nextInChain = &deviceTogglesDesc};

// Request a device with no timestamp quantization.
myAdapter.RequestDevice(&desc, myCallback, myUserData);

春季清潔功能

「timestamp-query-inside-passes」實驗性功能已重新命名為「chromium-experimental-timestamp-query-inside-passes」，讓開發人員清楚瞭解這項功能仍在實驗階段，且目前只能在以 Chromium 為基礎的瀏覽器中使用。請參閱問題發生時間:1193。

先前只導入部分階段的實驗性「管道統計資料-查詢」功能，目前已經還在開發中，因此已經移除。請參閱問題 chromium:1177506。

這僅涵蓋部分重點功能。查看完整的修訂版本清單。

WebGPU 的新功能

「WebGPU 新功能」系列中已說明的所有功能清單。

Chrome 125

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Chrome 123

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