Nouveautés de WebGPU (Chrome 123)

François Beaufort
François Beaufort
GitHub

Compatibilité des fonctions intégrées DP4a avec WGSL

DP4a (produit Dot de 4 éléments et Accumulate) 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 de 8 bits pour accélérer le calcul de ces modèles quantifiés "int8". Par rapport à la version f32, elle permet d'économiser (jusqu'à 75%) de la mémoire et de la bande passante réseau, et d'améliorer les performances de n'importe quel modèle de machine learning en inférence. Par conséquent, il est désormais largement utilisé dans de nombreux frameworks d'IA courants.

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

Il est recommandé d'utiliser une instruction required-directive pour signaler la non-portabilité potentielle en ajoutant requires packed_4x8_integer_dot_product; en haut du code de votre nuanceur WGSL. Consultez l'exemple suivant et le problème de teinte: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
  }`,
});

Nous remercions l'équipe Web Graphics d'Intel à Shanghai pour avoir contribué à l'achèvement de cette spécification et de cette implémentation.

Paramètres de pointeur sans restriction dans WGSL

L'extension de langage WGSL "unrestricted_pointer_parameters" allège les restrictions concernant 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.

  • Transmettre des pointeurs vers des membres de la structure et des éléments de tableau à des fonctions déclarées par l'utilisateur.

Pour en savoir plus, consultez Pointers As Function Parameters | Tour of WGSL.

Cette fonctionnalité peut être détectée à l'aide de navigator.gpu.wgslLanguageFeatures. Il est recommandé de toujours utiliser une instruction required-directive pour signaler la non-portabilité potentielle avec requires unrestricted_pointer_parameters; en haut du code de votre nuanceur WGSL. Consultez l'exemple suivant, où les spécifications WGSL ont été modifiées et issue tint: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);
  }`
});

Sucre syntaxique pour déréférencer des composites en 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 points (.), 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 une "référence" qui peut être déréférencée, mais les pointeurs et les références sont désormais 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 permet d'accéder directement à l'emplacement de la mémoire où est stocké l'élément 'i du tableau.

Il est recommandé d'utiliser une instruction required-directive pour signaler la non-portabilité potentielle en ajoutant requires pointer_composite_access; en haut du code de votre 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 du pochoir et de la profondeur

Auparavant, les rattachements de profondeur et de pochoir 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 maintenant utiliser l'aspect de profondeur en lecture seule, par exemple pour le traçage des ombres de contact, tandis que le tampon de pochoir est écrit pour identifier les pixels en vue d'un traitement ultérieur. Voir issue dawn:2146.

Mises à jour 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 change dawn:173620.

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

Nous n'aborderons ici que certains des points clés. Consultez la liste exhaustive des commits.

Nouveautés de WebGPU

Liste des points abordés dans la série Nouveautés de WebGPU.

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