WebGPU 的新变化 (Chrome 128)

François Beaufort
François Beaufort
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对子群组进行实验

子群组功能支持 SIMD 级并行处理，让同一组中的线程能够进行通信并执行集体数学运算（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方式。

子群组提案的最小实现可在 chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu 的“Unsafe WebGPU Support”（不安全的 WebGPU 支持）标志后面用于本地测试。

您还可以注册参与起源试用，在您的网站上使用真实用户试用子群组。如需了解如何准备网站以使用源代码试用版，请参阅开始使用源代码试用版。源试用将从 Chrome 128 到 Chrome 131 进行（截止时间为 2025 年 2 月 19 日）。请参阅意图实验。

当 GPUAdapter 中提供 "subgroups" 功能时，请请求具有此功能的 GPUDevice，以便在 WGSL 中获得子组支持，并检查其 minSubgroupSize 和 maxSubgroupSize 限制。

您还需要在 WGSL 代码中使用 enable subgroups; 明确启用此扩展。启用后，您可以使用以下增强功能：

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

未来我们将添加更多内置函数，例如 subgroupAdd、subgroupAll、subgroupElect 和 subgroupShuffle。请参阅问题 354738715。

如需允许在子组运算中使用 f16，请使用 "subgroups"、"subgroups-f16" 和 "shader-f16" 功能请求 GPUDevice，然后使用 enable f16, subgroups, subgroups_f16; 在 WGSL 代码中启用它。

以下代码段提供了一个基础，供您调整和发掘子群组的潜力。

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

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

  var<workgroup> wgmem : u32;

  @group(0) @binding(0)
  var<storage, read> inputs : array<u32>;

  @group(0) @binding(1)
  var<storage, read_write> output : array<u32>;

  @compute @workgroup_size(64)
  fn main(@builtin(subgroup_size) subgroupSize : u32,
          @builtin(subgroup_invocation_id) id : u32,
          @builtin(local_invocation_index) lid : u32) {
    // One thread per workgroup writes the value to workgroup memory.
    if (lid == 0) {
      wgmem = inputs[lid];
    }
    workgroupBarrier();
    var v = 0u;

    // One thread per subgroup reads the value from workgroup memory
    // and shares that value with every other thread in the subgroup
    // to reduce local memory bandwidth.
    if (id == 0) {
      v = wgmem;
    }
    v = subgroupBroadcast(v, 0);
    output[lid] = v;
  }`,
});

// Send the appropriate commands to the GPU...

废弃了为线条和点设置深度偏差的功能

当渲染流水线的拓扑是线或点类型时，WebGPU 规范变更会使将 depthBias、depthBiasSlopeScale 和 depthBiasClamp 设置为非零值成为验证错误。为让开发者有足够的时间更新其代码，DevTools 控制台中会显示一条关于即将进行的验证的警告，同时在这种情况下还会强制将值设为 0。请参阅问题 352567424。

使用 preventDefault 时，隐藏未捕获的错误开发者工具警告

在开发者工具控制台中，如果注册了 uncapturederror 的事件监听器并在事件监听器回调中调用了事件 preventDefault() 方法，系统将不再显示针对 uncapturederror 事件的警告。此行为与 JavaScript 中的事件处理一致。请参阅以下示例和问题 40263619。

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

device.addEventListener("uncapturederror", (event) => {
  // Prevents browser warning to show up in the DevTools Console.
  event.preventDefault();

  // TODO: Handle event.error
});

WGSL 先插值采样，然后

借助 WGSL interpolate 属性，您可以管理用户定义的 IO 数据插值。现在，新的插值采样参数 first（默认）和 either 可让您进行额外的控制：first 使用基元第一个顶点的值，而 either 允许使用第一个或最后一个顶点。请参阅问题 340278447。

Dawn 更新

Dawn 用于处理异步操作的 WGPUFuture 现已实现完毕。关键概念包括用于机会性事件处理的 wgpuInstanceProcessEvents，以及用于定义回调位置的 WGPUCallbackMode。WGPUFuture 表示生命周期无限的一次性事件，wgpuInstanceWaitAny 会等待任何 Future 完成或超时。请参阅问题 42240932。

Surface::GetCapabilities() 现在不会报告 CompositeAlphaMode::Auto 值。它仍然有效，并且等同于 Surface::GetCapabilities().alphaMode[0]。请参阅问题 292。

OpenGL 后端现在支持 Surface，并针对每个 Present() 调用执行 y 翻转 blitting。请参阅问题 344814083。

Adapter::GetProperties() 方法已被弃用，请改用 Adapter::GetInfo()。

外部贡献者 Jaswant 重写了所有 CMake 文件，使其更易于更新，并支持预构建。请参阅快速入门指南，了解如何在 CMake 项目中使用 Dawn。

本文仅介绍了一些主要亮点。查看详尽的提交内容列表。

WebGPU 的新变化

WebGPU 新变化系列涵盖的所有内容的列表。

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