WebGPU 的新变化 (Chrome 125)

François Beaufort
François Beaufort
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本次 WebGPU 功能的数量可能有点稀疏，但一些重大改进即将到来！未来版本将包含着色器编译速度的改进，以及对使用 WGPUFuture 的实现的异步模型进行的更改。

子群组（功能尚处于开发阶段）

子组功能可实现 SIMD 级别的并行处理，从而允许组内的线程进行通信并执行集数学运算（例如，计算 16 个数字的总和）。这提供了一种高效的跨线程数据共享形式。

现代 GPU API 支持子组操作，但命名和实现细节有所不同。Chrome 团队已找出共性，目前正在努力实现此功能的标准化。如果您有任何疑问，请查看提案和评论。

“实验性 Web 平台功能”背后只有最低限度且非标准化的子群组实现标志位于 chrome://flags/#enable-experimental-web-platform-features 上，以便开发者试用一下并分享反馈，因为 WebGPU 尚未证明它的实际优势。

当 GPUAdapter 中提供 "chromium-experimental-subgroups" 功能时，请求具有此功能的 GPUDevice 以获取 WGSL 中的实验性子群组支持，并检查其 minSubgroupSize 和 maxSubgroupSize 限制。

您还需要在 WGSL 代码中使用 enable chromium_experimental_subgroups 明确启用此扩展。启用后，您将可以访问以下附加内容：

  • subgroup_invocation_id：子组中线程的索引的内置值。
  • subgroup_size：用于访问子组大小的内置值。
  • subgroupBallot(value): 返回一组位字段，如果当前调用的 value 为 true，则与 subgroup_invocation_id 对应的位为 1，否则为 0。
  • subgroupBroadcast(value, id)：将调用中的 value（其中 subgroup_invocation_id 与 id 匹配）广播到子组中的所有调用。注意：id 必须是编译时常量。

以下代码段提供了一个基础来改进和发现子群组的潜力。

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().
  }`,
});

渲染到 3D 纹理切片

现在，借助 GPURenderPassColorAttachment 中的新 depthSlice 成员，您可以在渲染通道中直接渲染到 3D 纹理切片，从而扩展其功能，不再局限于常见的 2D 纹理渲染。例如，通过添加此元素，您可以通过直接渲染到 3D 纹理体内，来创建基于体素的场景和效果。请参阅问题 dawn:1020。

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