WebGPU（Chrome 133）中的新变化

François Beaufort

发布时间：2025 年 1 月 29 日

其他 unorm8x4-bgra 和 1 个组件顶点格式

添加了 "unorm8x4-bgra" 顶点格式以及以下 1 个组成部分的顶点格式："uint8"、"sint8"、"unorm8"、"snorm8"、"uint16"、"sint16"、"unorm16"、"snorm16" 和 "float16"。 "unorm8x4-bgra" 顶点格式让您在保持相同着色程序的情况下，更轻松地加载 BGRA 编码的顶点颜色。此外，1 个组成部分的顶点格式可让您仅请求必要的数据，而以前 8 位和 16 位数据类型至少需要两倍的数据。请参阅 chromestatus 条目和问题 376924407。

允许使用未定义值请求未知限制

为了使 WebGPU API 在不断演进的过程中变得更加稳健，您现在可以在请求 GPU 设备时使用 undefined 值请求未知限制。这在以下应用代码中非常有用，例如，如果 someLimit 不存在，adapter.limits.someLimit 可以是 undefined。请参阅 spec PR 4781。

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

const device = await adapter.requestDevice({
  requiredLimits: { someLimit: adapter.limits.someLimit }, // someLimit can be undefined
});

WGSL 对齐规则变更

现在，对于所有结构体，@align(n) 都必须对 RequiredAlignOf 进行除法，因此无法再为结构体成员提供过小的对齐值。这项破坏性更改简化了 WGSL 语言的使用，使其与 Firefox 和 Safari 的兼容性更高。您可以在规范 PR 中找到显示 Tint、Naga 和 WebKit 编译器之间差异的示例代码。

使用舍弃功能提升 WGSL 性能

由于在渲染复杂的屏幕空间反射 (SSR) 效果时观察到性能大幅下降，因此舍弃语句的实现会使用平台提供的语义（如果有）降级为辅助调用。这可以提高使用舍弃的着色器的性能。请参阅问题 372714384。

对外部纹理使用 VideoFrame displaySize

根据 WebGPU 规范，导入 VideoFrame 时应将 displayWidth 和 displayHeight 尺寸用作 GPUExternalTexture 的实际大小。但是，由于使用了错误的可见大小，因此在尝试对 GPUExternalTexture 使用 textureLoad() 时会出现问题。该问题现已解决。请参阅问题 377574981。

使用 copyExternalImageToTexture 处理非默认方向的图片

copyExternalImageToTexture() GPUQueue 方法用于将图片或画布的相应内容复制到纹理中。现在，它可以正确处理非默认屏幕方向的图片。以前，如果来源是具有 imageOrientation "from-image" 的 ImageBitmap 或非默认方向的图片，则情况并非如此。请参阅问题 384858956。

改进开发者体验

当 adapter.limits 显示较高的值时，您可能会感到意外，但您可能没有意识到，在请求 GPU 设备时需要明确请求更高的限制。否则，日后可能会意外达到限制。

为方便您参考，我们在错误消息中添加了提示，告知您在调用 requestDevice() 时，如果 requiredLimits 中未指定任何限制，则应明确请求更高的限制。请参阅问题 42240683。

以下示例展示了在创建大小超出默认最大缓冲区大小设备限制的 GPU 缓冲区时，开发者工具控制台中记录的经过改进的错误消息。

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

// Create a GPU buffer with a size exceeding the default max buffer size device limit.
const size = device.limits.maxBufferSize + 1;
const buffer = device.createBuffer({ size, usage: GPUBufferUsage.MAP_READ });

device.queue.submit([]);

⚠️ Buffer size (268435457) exceeds the max buffer size limit (268435456). This adapter supports a higher maxBufferSize of 4294967296, which can be specified in requiredLimits when calling requestDevice(). Limits differ by hardware, so always check the adapter limits prior to requesting a higher limit.
- While calling [Device].CreateBuffer([BufferDescriptor]).

使用 featureLevel 启用兼容模式

现在，您可以通过将标准化的 featureLevel 选项设置为 "compatibility"，在实验性兼容模式下请求 GPU 适配器。仅允许使用 "core"（默认值）和 "compatibility" 字符串。请参阅以下示例和规范 PR 4897。

// Request a GPU adapter in compatibility mode
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter({ featureLevel: "compatibility" });

if (adapter?.featureLevel === "compatibility") {
  // Any devices created from this adapter will support only compatibility mode.
}

featureLevel 选项取代了非标准化的 compatibilityMode 选项，而非标准化的 featureLevel 属性取代了 isCompatibilityMode 属性。

由于该功能仍处于实验阶段，因此您目前需要在 chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu 中使用“Unsafe WebGPU Support”标志运行 Chrome。请访问 webgpureport.org 试用一下。

实验性子群组功能清理

移除了已废弃的 "chromium-experimental-subgroups" 和 "chromium-experimental-subgroup-uniform-control-flow" 实验性子群组功能。请参阅问题 377868468。

现在，您只需使用 "subgroups" 实验性功能即可对子群组进行实验。"subgroups-f16" 实验性功能已废弃，很快就会被移除。当您的应用同时请求 "shader-f16" 和 "subgroups" 功能时，您可以将 f16 值与子组搭配使用。请参阅问题 380244620。

弃用 maxInterStageShaderComponents 限制

maxInterStageShaderComponents 限制已废弃，原因如下：

• 与 maxInterStageShaderVariables 重复：此限制已经用于类似目的，即控制着着色器阶段之间传递的数据量。
• 细微差异：虽然这两项限制的计算方式略有不同，但这些差异很小，并且可以在 maxInterStageShaderVariables 限制范围内有效管理。
• 简化：移除 maxInterStageShaderComponents 可简化着色器接口，并降低开发者的复杂性。他们可以专注于更恰当命名且更全面的 maxInterStageShaderVariables，而不是管理两个存在细微差异的单独限制。

我们的目标是在 Chrome 135 中将其完全移除。请参阅废弃 intent 和问题 364338810。

Dawn 更新

借助 wgpu::Device::GetAdapterInfo(adapterInfo)，您可以直接从 wgpu::Device 获取适配器信息。请参阅问题 376600838。

WGPUProgrammableStageDescriptor 结构体已重命名为 WGPUComputeState，以使计算状态与顶点和 fragment 状态保持一致。请参阅问题 379059434。

已移除 wgpu::VertexStepMode::VertexBufferNotUsed 枚举值。现在，可以使用 {.stepMode=wgpu::VertexStepMode::Undefined, .attributeCount=0} 表示未使用的顶点缓冲区布局。请参阅问题 383147017。

本文仅介绍了一些主要亮点。查看详尽的提交内容列表。

WebGPU 中的新变化

WebGPU 新变化系列中涵盖的所有内容的列表。

Chrome 133

• 额外的 unorm8x4-bgra 和 1 个组成部分的顶点格式
• 允许使用未定义的值请求未知限制
• WGSL 对齐规则变更
• 使用舍弃功能提升了 WGSL 性能
• 为外部纹理使用 VideoFrame displaySize
• 使用 copyExternalImageToTexture 处理非默认方向的图片
• 改进开发者体验
• 使用 featureLevel 启用兼容模式
• 清理实验性子群组功能
• 废弃了 maxInterStageShaderComponents 限制
• Dawn 更新

Chrome 132

• TextureView 用法
• 32 位浮点纹理混合
• GPUDevice adapterInfo 属性
• 使用无效格式配置画布上下文会抛出 JavaScript 错误
• 过滤纹理上的采样器限制
• 扩展了小组实验
• 改进开发者体验
• 对 16 位归一化纹理格式的实验性支持
• Dawn 更新

Chrome 131

• 在 WGSL 中剪裁距离
• GPUCanvasContext getConfiguration()
• 点和线基元不得有深度偏差
• 针对子群组的包含性扫描内置函数
• 对多绘制间接的实验性支持
• 着色器模块编译选项“严格数学”
• 移除了 GPUAdapter requestAdapterInfo()
• Dawn 更新

Chrome 130

• 双源混合
• Metal 上的着色器编译时间缩短
• GPUAdapter requestAdapterInfo() 已废弃
• Dawn 更新

Chrome 129

• 支持 HDR 和画布色调映射模式
• 扩展了对子群组的支持
• Dawn 更新

Chrome 128

• 实验性使用子群组
• 废弃了为线条和点设置深度偏差的功能
• 在 preventDefault 的情况下隐藏未捕获的错误开发者工具警告
• WGSL 会先插值采样，然后
• Dawn 更新

Chrome 127

• 对 Android 上的 OpenGL ES 的实验性支持
• GPUAdapter info 属性
• WebAssembly 互操作性改进
• 改进了命令编码器错误
• Dawn 更新

Chrome 126

• 提高了 maxTextureArrayLayers 限制
• 针对 Vulkan 后端的缓冲区上传优化
• 着色器编译时间改进
• 提交的命令缓冲区必须是唯一的
• Dawn 更新

Chrome 125

• 子群组（功能正在开发中）
• 渲染到 3D 纹理的切片
• Dawn 更新

Chrome 124

• 只读和读写存储纹理
• 服务工件和共享工件支持
• 新的适配器信息属性
• bug 修复
• Dawn 更新

Chrome 123

• WGSL 中对 DP4a 内置函数的支持
• WGSL 中的无限制指针参数
• WGSL 中用于解引用复合体的语法糖
• 为模板和深度方面分别提供只读状态
• Dawn 更新

Chrome 122

• 利用兼容模式扩大覆盖面（功能正在开发中）
• 提高了 maxVertexAttributes 上限
• Dawn 更新

Chrome 121

• 支持 Android 上的 WebGPU
• 在 Windows 上使用 DXC 而非 FXC 进行着色器编译
• 计算和渲染通道中的时间戳查询
• 着色器模块的默认入口点
• 支持将 display-p3 用作 GPUExternalTexture 色彩空间
• 内存堆信息
• Dawn 更新

Chrome 120

• 支持 WGSL 中的 16 位浮点值
• 挑战极限
• 深度-模板状态的变更
• 适配器信息更新
• 时间戳查询量化
• 春季大扫除功能

Chrome 119

• 可滤的 32 位浮点纹理
• unorm10-10-10-2 顶点格式
• rgb10a2uint 纹理格式
• Dawn 更新

Chrome 118

• copyExternalImageToTexture() 中的 HTMLImageElement 和 ImageData 支持
• 对读写和只读存储纹理的实验性支持
• Dawn 更新

Chrome 117

• 取消设置顶点缓冲区
• 取消设置绑定组
• 在设备丢失时，忽略异步流水线创建错误
• SPIR-V 着色器模块创建更新
• 改进开发者体验
• 使用自动生成的布局缓存流水线
• Dawn 更新

Chrome 116

• WebCodecs 集成
• GPUAdapter requestDevice() 返回的丢失设备
• 在调用 importExternalTexture() 时保持视频流畅播放
• 规范合规性
• 改进开发者体验
• Dawn 更新

Chrome 115

• 支持的 WGSL 语言扩展
• 对 Direct3D 11 的实验性支持
• 在使用交流电源时默认获取独立显卡
• 改进开发者体验
• Dawn 更新

Chrome 114

• 优化 JavaScript
• 在未配置的画布上调用 getCurrentTexture() 会抛出 InvalidStateError
• WGSL 更新
• Dawn 更新

Chrome 113

• 在 importExternalTexture() 中使用 WebCodecs VideoFrame 源