Nattversionerna av Firefox har fått stöd för WebGPU

I nattliga i Firefox-versioner har det tillkommit stöd för specifikationen WebGPU, som tillhandahåller ett programmeringsgränssnitt för behandling av 3D-grafik och beräkningar på GPU-sidan, konceptuellt liknande ett API Vulkan, Metal och Direct3D 12. Specifikationen utvecklas av Mozilla, Google, Apple, Microsoft och representanter för gemenskapen i arbetsgruppen, som skapats under W3C.

Ett av de viktigaste målen med WebGPU är att skapa ett säkert, användarvänligt, bärbart och högpresterande programmeringsgränssnitt för användning på webben av teknologier och funktioner för 3D-grafik som tillhandahålls av moderna systemgrafiska API:er såsom Direct3D 12 i Windows, Metal i macOS och Vulkan i Linux. Konceptuellt skiljer sig WebGPU från WebGL på ungefär samma sätt som Vulkan skiljer sig från OpenGL och bygger inte på ett specifikt grafiskt API utan utgör ett universellt lager som i allmänhet använder samma lågnivåprimitiver som finns i Vulkan, Metal och Direct3D.

WebGPU ger JavaScript-appar verktyg för mer lågnivåkontroll över organisationen, bearbetningen och överföringen av kommandon till GPU, hantering av relaterade resurser, minne, buffertar, texturobjekt och kompilerade grafiska shader. En liknande metod möjliggör högre prestanda för grafiska applikationer genom att minska overhead och öka effektiviteten i arbetet med GPU.

WebGPU gör det möjligt att skapa kompletta komplexa 3D-projekt för webben som fungerar lika bra som fristående program som direkt använder Vulkan, Metal eller Direct3D, men som inte är bindande för specifika plattformar. WebGPU ger också ytterligare möjligheter när det gäller portering av inhemska grafiska program till en form som kan fungera på web-teknologier genom användning av WebAssembly-teknologi. Förutom 3D-grafik omfattar WebGPU även möjligheter relaterade till beräkningar på GPU-sidan och stöd för utveckling av shaders. Shader kan kan skapas med WebGPU Shading Language eller definieras i det mellanliggande formatet SPIR-V, som sedan översätts till shader-språk som stöds av aktuella drivrutiner.

I WebGPU tillämpas separat hantering av resurser, förberedande arbete och överföring av kommandon till GPU (i WebGL ansvarade ett objekt för allt på en gång). Tre separata sammanhang tillhandahålls:
GPUDevice för att skapa resurser som texturer och buffertar; GPUCommandEncoder för att koda individuella kommandon, inklusive rendering och beräkning; GPUCommandBuffer för att sättas i kö för att utföras av GPU:n. Resultatet kan ritas ut i ett område kopplat till ett eller flera element i canvas, eller bearbetas utan utdata (till exempel vid körning av beräkningsuppgifter). Separationen av faser underlättar uppdelningen av resurs skapande och förberedande operationer i olika hanterare som kan köras i olika trådar.

Den andra skillnaden mellan WebGPU och WebGL är den olika hanteringen av tillstånd. I WebGPU erbjuds två objekt — GPURenderPipeline och GPUComputePipeline, som tillåter kombination av olika tillstånd, fördefinierade av utvecklaren, vilket gör att webbläsaren kan spara resurser genom att undvika ytterligare arbete, såsom omkompilering av shadert. Bland de stödja tillstånden finns: shadert, layout för vertexbuffertar och attribut, layout för kopplade grupper, blandning, djup och mallar, utdataformat efter rendering.

Den tredje funktionen hos WebGPU kallas bindningsmodellen, som i stor utsträckning
liknar de resurshanteringsverktyg som finns i Vulkan.
För att gruppera resurser i WebGPU tillhandahålls objektet GPUBindGroup, som vid skrivning av kommandon kan kopplas till andra liknande objekt för användning i shaders. Skapandet av sådana grupper ger drivrutinen möjlighet att genomföra nödvändiga förberedande åtgärder i förväg, och ger webbläsaren möjlighet att snabbt ändra resursbindningar mellan anrop till rendering. Layouten för resursbindningar kan definieras i förväg med hjälp av objektet GPUBindGroupLayout.

I Firefox för att aktivera WebGPU i about:config finns inställningen "dom.webgpu.enabled". För att rita ut CanvasContext krävs även aktiveringen av compositesystemet är aktiverat ("gfx.webrender.all" i about:config), skrivet i Rust och som tar ut rendering av sidans innehåll till GPU:n. Implementation av WebGPU är baserad på koden av projektet
wgpu, skrivet i Rust och som kan fungera ovanpå API:erna DX12, Vulkan och Metal i Linux, Android, Windows och macOS (stöd för DX11 och OpenGL ES 3.0 är också under utveckling). Parallellt utvecklar Google en annan implementation som är tillgänglig i Canary-grenen Chromium aktiveras med flaggan «chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu», men fungerar hittills endast på macOS och Windows.

Källa: opennet.ru