W3C har presenterat ett utkast till standard för WebGPU

W3C-konsortiet har presenterat de första utkasten till specifikationer för WebGPU och WebGPU Shading Language (WGSL), som definierar ett API för att utföra operationer på GPU:n, såsom rendering och beräkningar, samt ett shader-språk för att skriva program som körs på GPU:s sida. Det är konceptuellt liknande API:erna Vulkan, Metal och Direct3D 12. Specifikationerna har tagits fram av en arbetsgrupp bestående av ingenjörer från Mozilla, Google, Apple och Microsoft.

Konceptuellt skiljer sig WebGPU från WebGL på ungefär samma sätt som grafiska API:er Vulkan skiljer sig från OpenGL, men det baseras inte på något specifikt grafiskt API, utan representerar ett universellt lager som använder samma lågnivå-primitiv som finns i Vulkan, Metal och Direct3D. WebGPU ger JavaScript-appar medel för lågnivåkontroll av organisering, behandling och överföring av kommandon till GPU:n, hantering av relaterade resurser, minne, buffertar, texturobjekt och kompilerade grafiska shaders. Denna metod möjliggör högre prestanda för grafiska applikationer genom att minska overhead och förbättra effektiviteten med GPU:n.

WebGPU möjliggör skapandet av komplexa 3D-projekt för webben som fungerar lika bra som fristående program som direkt interagerar med Vulkan, Metal eller Direct3D, men som inte är bundna till specifika plattformar. WebGPU erbjuder också ytterligare möjligheter vid portering av inhemska grafiska program till en form som kan köras baserat på webblösningar, tack vare kompiling till WebAssembly. Utöver 3D-grafik omfattar WebGPU också möjligheter relaterade till förflyttning av beräkningar till GPU-sidan och körning av shaders.

Nyckelfunktioner i WebGPU:

• Separat hantering av resurser, förberedande arbeten och överföring av kommandon till GPU (i WebGL var ett objekt ansvarigt för allt på en gång). Tre separata kontexter tillhandahålls: GPUDevice för att skapa resurser som texturer och buffertar; GPUCommandEncoder för att koda individuella kommandon, inklusive rendering och beräkningssteg; GPUCommandBuffer för att sätta i kö för utförande i GPU. Resultatet kan ritas i ett område kopplat till ett eller flera canvas-element, eller bearbetas utan output (t.ex. vid körning av beräkningsuppgifter). Separeringen av stegen gör det enklare att distribuera skapandet av resurser och förberedande operationer till olika hanterare, som kan köras i olika trådar.
• Annorlunda angreppssätt vid hantering av tillstånd. I WebGPU erbjuds två objekt — GPURenderPipeline och GPUComputePipeline, som möjliggör kombination av olika tillstånd, fördefinierade av utvecklaren, vilket gör att webbläsaren inte behöver slösa resurser på att utföra extra arbete, såsom omkompilering av shaders. Bland de stödda tillstånden finns: shaders, layout av vertexbuffert och attribut, layout av kopplade grupper, blandning, djup och mallar, utdataformat efter rendering.
• Bindningsmodellen påminner mycket om de resurser som grupperas i Vulkan. För att sammanföra resurser i grupper tillhandahåller WebGPU objektet GPUBindGroup, vilket under kommandoskrivning kan kopplas till andra liknande objekt för användning i shaders. Skapandet av sådana grupper gör det möjligt för drivrutinen att i förväg utföra nödvändiga förberedande åtgärder, vilket gör att webbläsaren kan byta resursbindningar mycket snabbare mellan renderinganrop. Layouten av resursbindningar kan definieras i förväg med hjälp av objektet GPUBindGroupLayout.

Källa: opennet.ru