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WebGPU の新機能（Chrome 125）

François Beaufort

今回の WebGPU 機能の数は少ないように感じるかもしれませんが、まもなく大きな進歩が期待できます。今後のリリースでは、シェーダーのコンパイル速度の改善や、WGPUFuture を使用した実装の非同期モデルの変更などの機能が追加される予定です。

サブグループ（開発中の機能）

サブグループ機能を使用すると、SIMD レベルの並列処理が可能になり、グループ内のスレッドによる通信や、16 個の数値の合計の計算など、集団的な数学演算を実行できます。これにより、非常に効率的なスレッド間データ共有が可能になります。

サブグループオペレーションは最新の GPU API でサポートされていますが、名前と実装の詳細は異なります。Chrome チームは共通点を特定し、この機能の標準化に取り組んでいます。提案をご確認ください。不明な点がある場合は、コメントしてください。

chrome://flags/#enable-experimental-web-platform-features の「試験運用版のウェブプラットフォーム機能」フラグには、サブグループの最小限の標準化されていない実装が含まれています。WebGPU のコンテキストでは実環境でのメリットがまだ実証されていないため、デベロッパーが試してフィードバックを共有できるようにしています。

GPUAdapter で "chromium-experimental-subgroups" 機能を使用できる場合は、この機能を使用して GPUDevice をリクエストし、WGSL で試験運用版のサブグループのサポートを利用し、minSubgroupSize と maxSubgroupSize の制限を確認します。

また、WGSL コードで enable chromium_experimental_subgroups を使用して、この拡張機能を明示的に有効にする必要があります。有効にすると、次の追加機能が利用できるようになります。

subgroup_invocation_id: サブグループ内のスレッドのインデックスの組み込み値。
subgroup_size: サブグループサイズアクセス用の組み込み値。
subgroupBallot(value): は、subgroup_invocation_id に対応するビットが、そのアクティブな呼び出しで value が true の場合に 1、そうでない場合は 0 であるビットフィールドのセットを返します。
subgroupBroadcast(value, id): id に一致する subgroup_invocation_id の呼び出しから、サブグループ内のすべての呼び出しに value をブロードキャストします。注: id はコンパイル時の定数でなければなりません。

次のコードスニペットは、サブグループの可能性を探求するためのベースとなります。

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (!adapter.features.has("chromium-experimental-subgroups")) {
  throw new Error("Experimental subgroups support is not available");
}
// Explicitly request experimental subgroups support.
const device = await adapter.requestDevice({
  requiredFeatures: ["chromium-experimental-subgroups"],
});

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  enable chromium_experimental_subgroups;

  @compute @workgroup_size(64) fn main(
      @builtin(global_invocation_id) global_id : vec3u,
      @builtin(subgroup_size) sg_size : u32,
      @builtin(subgroup_invocation_id) sg_id : u32) {
    // TODO: Use subgroupBallot() and subgroupBroadcast().
  }`,
});

3D テクスチャのスライスにレンダリングする

GPURenderPassColorAttachment の新しい depthSlice メンバーにより、レンダリングパス内の 3D テクスチャのスライスに直接レンダリングできるようになりました。一般的な 2D テクスチャのレンダリングを超えて機能を拡張できます。これを追加することで、たとえば 3D テクスチャボリュームに直接レンダリングすることで、ボクセルベースのシーンやエフェクトを作成できます。問題 dawn:1020 を参照してください。

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