Nouveautés de WebGPU (Chrome 123)

François Beaufort
François Beaufort
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Compatibilité des fonctions intégrées DP4a avec WGSL

DP4a (produit scalaire sur quatre éléments et accumulation) fait référence à un ensemble d'instructions GPU couramment utilisées dans l'inférence de deep learning à des fins de quantification. Elle exécute efficacement des produits scalaires entiers 8 bits pour accélérer le calcul de ces modèles quantifiés int8. Cette solution permet d'économiser (jusqu'à 75%) de la mémoire et de la bande passante réseau, et d'améliorer les performances de tous les modèles de machine learning en matière d'inférence par rapport à leur version f32. Par conséquent, elle est désormais largement utilisée dans de nombreux frameworks d'IA populaires.

Lorsque l'extension de langage WGSL "packed_4x8_integer_dot_product" est présente dans navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, vous pouvez désormais utiliser des scalaires entiers 32 bits contenant des vecteurs d'entiers à 4 composants d'entiers 8 bits en tant qu'entrées des instructions de produit scalaire dans le code du nuanceur WGSL avec les fonctions intégrées dot4U8Packed et dot4I8Packed. Vous pouvez également utiliser des instructions d'empaquetage et de décompression avec des vecteurs empaquetés d'entiers 8 bits à quatre composants avec les fonctions WGSL intégrées pack4xI8, pack4xU8, pack4xI8Clamp, pack4xU8Clamp, unpack4xI8 et unpack4xU8.

Il est recommandé d'utiliser une directive obligatoire pour signaler le risque de non-portabilité avec requires packed_4x8_integer_dot_product; en haut de votre code de nuanceur WGSL. Consultez l'exemple suivant et le problème tint:1497.

if (!navigator.gpu.wgslLanguageFeatures.has("packed_4x8_integer_dot_product")) {
  throw new Error(`DP4a built-in functions are not available`);
}

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

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  requires packed_4x8_integer_dot_product;

  fn main() {
    const result: u32 = dot4U8Packed(0x01020304u, 0x02040405u); // 42
  }`,
});

Un grand merci à l'équipe Intel Web Graphics à Shanghai pour la réalisation de cette spécification et son implémentation !

Paramètres de pointeur sans restriction dans WGSL

L'extension de langage WGSL "unrestricted_pointer_parameters" assouplit les restrictions sur les pointeurs pouvant être transmis aux fonctions WGSL:

  • Pointeurs de paramètres des espaces d'adressage storage, uniform et workgroup vers les fonctions déclarées par l'utilisateur.

  • Transmission de pointeurs aux membres de structure et d'éléments de tableau aux fonctions déclarées par l'utilisateur.

Découvrez les pointeurs en tant que paramètres de fonction | Visite guidée de WGSL pour en savoir plus

Cette fonctionnalité peut être détectée à l'aide de navigator.gpu.wgslLanguageFeatures. Il est recommandé de toujours utiliser une directive obligatoire pour signaler le risque de non-portabilité avec requires unrestricted_pointer_parameters; en haut de votre code de nuanceur WGSL. Consultez l'exemple suivant, les modifications de la spécification WGSL et la teinte du problème:2053.

if (!navigator.gpu.wgslLanguageFeatures.has("unrestricted_pointer_parameters")) {
  throw new Error(`Unrestricted pointer parameters are not available`);
}

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

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  requires unrestricted_pointer_parameters;

  @group(0) @binding(0) var<storage, read_write> S : i32;

  fn func(pointer : ptr<storage, i32, read_write>) {
    *pointer = 42;
  }

  @compute @workgroup_size(1)
  fn main() {
    func(&S);
  }`
});

Syntaxe sucré pour déréférencer les composites dans WGSL

Lorsque l'extension de langage WGSL "pointer_composite_access" est présente dans navigator.gpu.wgslLanguageFeatures, votre code de nuanceur WGSL prend désormais en charge l'accès aux composants de types de données complexes utilisant la même syntaxe à point (.), que vous travailliez directement avec les données ou avec un pointeur vers celles-ci. Le principe est le suivant :

  • Si foo est un pointeur: foo.bar est un moyen plus pratique d'écrire (*foo).bar. L'astérisque (*) est normalement nécessaire pour transformer le pointeur en "référence" qui peuvent être déréférencés, mais maintenant les pointeurs et les références sont beaucoup plus similaires et presque interchangeables.

  • Si foo n'est pas un pointeur: l'opérateur point (.) fonctionne exactement comme vous en avez l'habitude pour accéder directement aux membres.

De même, si pa est un pointeur qui stocke l'adresse de départ d'un tableau, l'utilisation de pa[i] vous donne un accès direct à l'emplacement de la mémoire où est stocké le 'iième élément de ce tableau.

Il est recommandé d'utiliser une directive obligatoire pour signaler le risque de non-portabilité avec requires pointer_composite_access; en haut de votre code de nuanceur WGSL. Consultez l'exemple suivant et le problème tint:2113.

if (!navigator.gpu.wgslLanguageFeatures.has("pointer_composite_access")) {
  throw new Error(`Pointer composite access is not available`);
}

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

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  requires pointer_composite_access;

  fn main() {
    var a = vec3f();
    let p : ptr<function, vec3f> = &a;
    let r1 = (*p).x; // always valid.
    let r2 = p.x; // requires pointer composite access.
  }`
});

État en lecture seule distinct pour les aspects de pochoir et de profondeur

Auparavant, les pièces jointes de profondeur et de stencil en lecture seule dans les passes de rendu nécessitaient que les deux aspects (profondeur et pochoir) soient en lecture seule. Cette limite a été levée. Vous pouvez désormais utiliser l'aspect de profondeur en lecture seule, par exemple pour le traçage de l'ombre de contact, tandis que le tampon du pochoir est écrit pour identifier les pixels à traiter. Voir issue dawn:2146.

Actualités de l'aube

Le rappel d'erreur non capturé défini avec wgpuDeviceSetUncapturedErrorCallback() est désormais appelé immédiatement lorsque l'erreur se produit. C'est ce que les développeurs attendent et veulent systématiquement pour le débogage. Voir Modifier dawn:173620.

La méthode wgpuSurfaceGetPreferredFormat() de l'API webgpu.h a été implémentée. Voir issue dawn:1362.

Cette présentation ne porte que sur certains points clés. Consultez la liste exhaustive des commits.

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