WebGPU 的新变化 (Chrome 125)

François Beaufort
François Beaufort
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这次的 WebGPU 功能数量可能有点稀疏，但一些重大进展已经近在眼前！未来版本将包括改进着色器编译速度等功能，以及更改使用 WGPUFuture 实现的异步模型。

子群组（功能正在开发中）

子组功能可实现 SIMD 级并行处理，允许组中的线程进行通信并执行集合数学运算（例如，计算 16 个数字的总和）。这是一种非常高效的跨线程数据共享形式。

新型 GPU API 支持子组操作，但命名和实现细节有所不同。Chrome 团队已找出两者的共同之处，目前正在努力将此功能标准化。如有任何疑问，请查看提案和评论。

在 chrome://flags/#enable-experimental-web-platform-features 上的“实验性 Web 平台功能”标志后面，有一个最低的、非标准化的子群组实现，以便开发者可以试一试并分享反馈，因为实际优势在 WebGPU 的背景下尚未得到证明。

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。

您还需要使用 enable chromium_experimental_subgroups 在 WGSL 代码中明确启用此扩展程序。启用后，您可以使用以下新增内容：

  • subgroup_invocation_id：子组内线程索引的内置值。
  • subgroup_size：用于子组大小访问权限的内置值。
  • subgroupBallot(value): 返回一组位字段，如果对相应有效调用的 value 为 true，则与 subgroup_invocation_id 对应的位为 1，否则为 0。
  • subgroupBroadcast(value, id)：将 subgroup_invocation_id 与 id 匹配的调用中的 value 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，用于修补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().
  }`,
});

渲染为 3D 纹理切片

现在，借助 GPURenderPassColorAttachment 中的新 depthSlice 成员，您可以直接在渲染通道内渲染为 3D 纹理切片，将其功能扩展到常见的 2D 纹理渲染之外。添加之后，您就可以通过直接渲染到 3D 纹理卷来创建基于体素的场景和效果。请参阅问题 dawn:1020。

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