WebGL ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು: ಆಧುನಿಕ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಥ್ರೆಡ್-ಸುರಕ್ಷಿತ ಕೌಂಟರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುವುದು

ವೆಬ್ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್‌ನ ವೇಗವಾಗಿ ವಿಕಸಿಸುತ್ತಿರುವ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರೆಂಡರಿಂಗ್‌ಗೂ ಮೀರಿದ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಗಣನೆಗಳಿಗಾಗಿ ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳು ಜಿಪಿಯು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ, ದೃಢವಾದ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್‌ಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ. ಪ್ಲಗ್-ಇನ್‌ಗಳಿಲ್ಲದೆ ಯಾವುದೇ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವೆಬ್ ಬ್ರೌಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂವಾದಾತ್ಮಕ 2D ಮತ್ತು 3D ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ರೆಂಡರ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಎಪಿಐ ಆದ WebGL, ಸುಧಾರಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ವಿಕಸನಗೊಂಡಿದೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ, WebGL ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ಬಹು ಜಿಪಿಯು ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹಂಚಿಕೆಯ ಡೇಟಾವನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿ ಎದ್ದು ಕಾಣುತ್ತವೆ. ಈ ಪೋಸ್ಟ್ WebGL ನಲ್ಲಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಮಹತ್ವ, ಅನುಷ್ಠಾನ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಸಮಗ್ರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಜಿಪಿಯು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಥ್ರೆಡ್ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು

ಆಧುನಿಕ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಯುನಿಟ್‌ಗಳು (ಜಿಪಿಯುಗಳು) ಬೃಹತ್ ಸಮಾನಾಂತರತೆಗಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವು ಸಂಕೀರ್ಣ ದೃಶ್ಯಗಳನ್ನು ರೆಂಡರ್ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯ-ಉದ್ದೇಶದ ಗಣನೆಗಳನ್ನು (ಜಿಪಿಜಿಪಿಯು) ಮಾಡಲು ಸಾವಿರಾರು ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳು ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಅಕ್ಯುಮ್ಯುಲೇಟರ್‌ಗಳಂತಹ ಹಂಚಿಕೆಯ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಮತ್ತು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ, ರೇಸ್ ಕಂಡೀಶನ್‌ಗಳಿಂದಾಗಿ ಡೇಟಾ ಭ್ರಷ್ಟಾಚಾರದ ಅಪಾಯ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ರೇಸ್ ಕಂಡೀಶನ್ ಎಂದರೆ, ಬಹು ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳು ಹಂಚಿಕೆಯ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಮತ್ತು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸಮಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಗಣನೆಯ ಫಲಿತಾಂಶವು ನಿರ್ಧಾರವಾಗುವಾಗ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಘಟನೆಯ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಗಳನ್ನು ಎಣಿಸಲು ಬಹು ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ನೀಡಲಾದ ಸನ್ನಿವೇಶವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಥ್ರೆಡ್ ಕೇವಲ ಹಂಚಿಕೆಯ ಕೌಂಟರ್ ಅನ್ನು ಓದಿ, ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ, ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಇಲ್ಲದೆ ಅದನ್ನು ಮತ್ತೆ ಬರೆದರೆ, ಬಹು ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಆರಂಭಿಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಓದಿ, ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದೇ ಹೆಚ್ಚಿದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮತ್ತೆ ಬರೆಯಬಹುದು. ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚಳಗಳು ಕಳೆದುಹೋಗುವುದರಿಂದ, ಅಂತಿಮ ಎಣಿಕೆಯು ತಪ್ಪಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯೇ ಥ್ರೆಡ್-ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗುತ್ತವೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮಲ್ಟಿಥ್ರೆಡೆಡ್ ಸಿಪಿಯು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ, ಮ್ಯೂಟೆಕ್ಸ್‌ಗಳು, ಸೆಮಾಫೋರ್‌ಗಳು, ಮತ್ತು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಂತಹ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಥ್ರೆಡ್ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಿಪಿಯು-ಮಟ್ಟದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಿಮಿಟಿವ್‌ಗಳಿಗೆ ನೇರ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು WebGL ನಲ್ಲಿ ಒದಗಿಸದಿದ್ದರೂ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜಿಪಿಯು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ರಚನೆಗಳ ಮೂಲಕ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. WebGL, ವಿಸ್ತರಣೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ WebGPU ಎಪಿಐ ಮೂಲಕ, ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳಿಗೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಥ್ರೆಡ್-ಸುರಕ್ಷಿತ ನಡವಳಿಕೆಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಅಬ್‌ಸ್ಟ್ರ್ಯಾಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಎಂದರೇನು?

ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವು ಯಾವುದೇ ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮಲ್ಟಿಥ್ರೆಡೆಡ್ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ, ಅವು ಒಂದೇ, ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಲಾಗದ ಕೆಲಸದ ಘಟಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಖಾತರಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರರ್ಥ, ಒಮ್ಮೆ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾದರೆ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ ಪೂರ್ಣಗೊಳ್ಳುವವರೆಗೆ ಬೇರೆ ಯಾವುದೇ ಥ್ರೆಡ್ ಅದು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಅಥವಾ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಇನ್‌ಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಮಾಡುವುದು, ಡಿಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಮಾಡುವುದು, ಫೆಚ್-ಅಂಡ್-ಆಡ್, ಮತ್ತು ಕಂಪೇರ್-ಅಂಡ್-ಸ್ವಾಪ್ ಸೇರಿವೆ.

ಕೌಂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಇನ್‌ಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಡಿಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿವೆ. ಅವು ಕಳೆದುಹೋದ ಅಪ್‌ಡೇಟ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಡೇಟಾ ಭ್ರಷ್ಟಾಚಾರದ ಅಪಾಯವಿಲ್ಲದೆ, ಬಹು ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹಂಚಿಕೆಯ ಕೌಂಟರ್ ಅನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಅಪ್‌ಡೇಟ್ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ.

WebGL ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು: ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ

WebGL, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅದರ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳಿಗೆ ಬೆಂಬಲ ಮತ್ತು ಉದಯೋನ್ಮುಖ WebGPU ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮೂಲಕ, ಜಿಪಿಯು ಮೇಲೆ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ, WebGL ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ರೆಂಡರಿಂಗ್ ಪೈಪ್‌ಲೈನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿತ್ತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು GL_EXT_shader_atomic_counters ನಂತಹ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳ ಆಗಮನದೊಂದಿಗೆ, WebGL ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಜಿಪಿಯು ಮೇಲೆ ಸಾಮಾನ್ಯ-ಉದ್ದೇಶದ ಗಣನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಗಳಿಸಿತು.

GL_EXT_shader_atomic_counters ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಬಫರ್‌ಗಳ ಒಂದು ಸೆಟ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಶೇಡರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ಬಫರ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಬಹು ಶೇಡರ್ ಇನ್‌ವೊಕೇಶನ್‌ಗಳಿಂದ (ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳು) ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಇನ್‌ಕ್ರಿಮೆಂಟ್, ಡಿಕ್ರಿಮೆಂಟ್, ಅಥವಾ ಅಟಾಮಿಕ್ ಆಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು.

ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು:

• ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಬಫರ್‌ಗಳು: ಇವು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ವಿಶೇಷ ಬಫರ್ ಆಬ್ಜೆಕ್ಟ್‌ಗಳಾಗಿವೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶೇಡರ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗೆ ಬೈಂಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಜಿಎಲ್‌ಎಸ್‌ಎಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು: ಜಿಎಲ್‌ಎಸ್‌ಎಲ್ (OpenGL ಶೇಡಿಂಗ್ ಲಾಂಗ್ವೇಜ್) ಈ ಬಫರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಘೋಷಿಸಲಾದ ಕೌಂಟರ್ ವೇರಿಯೇಬಲ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಫಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಫಂಕ್ಷನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ atomicCounterIncrement(), atomicCounterDecrement(), atomicCounterAdd(), ಮತ್ತು atomicCounterSub() ಸೇರಿವೆ.
• ಶೇಡರ್ ಬೈಂಡಿಂಗ್: WebGL ನಲ್ಲಿ, ಬಫರ್ ಆಬ್ಜೆಕ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಶೇಡರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂನಲ್ಲಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೈಂಡ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಸ್ತರಣೆ ಅಥವಾ WebGPU ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಬಫರ್ ಅನ್ನು ಗೊತ್ತುಪಡಿಸಿದ ಯೂನಿಫಾರ್ಮ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಅಥವಾ ಶೇಡರ್ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗೆ ಬೈಂಡ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

ಲಭ್ಯತೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣೆಗಳು

WebGL ನಲ್ಲಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳ ಲಭ್ಯತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನುಷ್ಠಾನಗಳು ಮತ್ತು ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. GL_EXT_shader_atomic_counters ವಿಸ್ತರಣೆಯು WebGL 1.0 ಮತ್ತು WebGL 2.0 ನಲ್ಲಿ ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳು gl.getExtension('GL_EXT_shader_atomic_counters') ಬಳಸಿ ಈ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಲಭ್ಯತೆಯನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಬಹುದು.

WebGL 2.0 ಜಿಪಿಜಿಪಿಯುಗೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಶೇಡರ್ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಬಫರ್ ಆಬ್ಜೆಕ್ಟ್‌ಗಳು (SSBOಗಳು) ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೆಂಬಲವೂ ಸೇರಿದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೆಯ ಡೇಟಾವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳು ಅಥವಾ ವಲ್ಕನ್ ಅಥವಾ ಮೆಟಲ್‌ಗೆ ಹೋಲುವ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ.

WebGL ಈ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿದ್ದರೂ, ವೆಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿತ ಜಿಪಿಯು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್‌ನ ಭವಿಷ್ಯವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ WebGPU ಎಪಿಐ ಕಡೆಗೆ ಬೊಟ್ಟು ಮಾಡುತ್ತಿದೆ. WebGPU ಒಂದು ಹೆಚ್ಚು ಆಧುನಿಕ, ಕೆಳಮಟ್ಟದ ಎಪಿಐ ಆಗಿದ್ದು, ವಲ್ಕನ್, ಮೆಟಲ್, ಮತ್ತು ಡೈರೆಕ್ಟ್ಎಕ್ಸ್ 12 ನಂತಹ ನೇಟಿವ್ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಎಪಿಐಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು, ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಿಮಿಟಿವ್‌ಗಳು (ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಬಫರ್‌ಗಳ ಮೇಲಿನ ಅಟಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗಳಂತೆ), ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳಿಗೆ ದೃಢವಾದ ಬೆಂಬಲ ಸೇರಿದಂತೆ ಜಿಪಿಯು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳಿಗೆ ನೇರ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

WebGL ನಲ್ಲಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು (GL_EXT_shader_atomic_counters)

WebGL ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ GL_EXT_shader_atomic_counters ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಒಂದು ಪರಿಕಲ್ಪನಾತ್ಮಕ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ನೋಡೋಣ.

1. ವಿಸ್ತರಣೆ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು

ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ಮೊದಲು, ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಬಳಕೆದಾರರ ಬ್ರೌಸರ್ ಮತ್ತು ಜಿಪಿಯು ಮೂಲಕ ಬೆಂಬಲಿತವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ:

            const ext = gl.getExtension('GL_EXT_shader_atomic_counters');
if (!ext) {
  console.error('GL_EXT_shader_atomic_counters extension not supported.');
  // Handle the absence of the extension gracefully
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. ಶೇಡರ್ ಕೋಡ್ (ಜಿಎಲ್‌ಎಸ್‌ಎಲ್)

ನಿಮ್ಮ ಜಿಎಲ್‌ಎಸ್‌ಎಲ್ ಶೇಡರ್ ಕೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ, ನೀವು ಒಂದು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ವೇರಿಯೇಬಲ್ ಅನ್ನು ಘೋಷಿಸುತ್ತೀರಿ. ಈ ವೇರಿಯೇಬಲ್ ಅನ್ನು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಬಫರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ವರ್ಟೆಕ್ಸ್ ಶೇಡರ್ (ಅಥವಾ ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್ ಇನ್‌ವೊಕೇಶನ್):

            #version 300 es
#extension GL_EXT_shader_atomic_counters : require

// Declare an atomic counter buffer binding
layout(binding = 0) uniform atomic_counter_buffer {
    atomic_uint counter;
};

// ... rest of your vertex shader logic ...

void main() {
    // ... other calculations ...

    // Atomically increment the counter
    // This operation is thread-safe
    atomicCounterIncrement(counter);

    // ... rest of the main function ...
}

            

              
                Copy
              
            
          

ಗಮನಿಸಿ: ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬೈಂಡ್ ಮಾಡುವ ನಿಖರವಾದ ಸಿಂಟ್ಯಾಕ್ಸ್ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆಗಳು ಮತ್ತು ಶೇಡರ್ ಹಂತವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾಗಬಹುದು. WebGL 2.0 ನಲ್ಲಿ ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ, ನೀವು SSBOಗಳಿಗೆ ಹೋಲುವ ಸ್ಪಷ್ಟ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

3. ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಬಫರ್ ಸೆಟಪ್

ನೀವು WebGL ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಬಫರ್ ಆಬ್ಜೆಕ್ಟ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಬೈಂಡ್ ಮಾಡಬೇಕು.

            // Create an atomic counter buffer
const atomicCounterBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ATOMIC_COUNTER_BUFFER, atomicCounterBuffer);

// Initialize the buffer with a size sufficient for your counters.
// For a single counter, the size would be related to the size of an atomic_uint.
// The exact size depends on the GLSL implementation, but often it's 4 bytes (sizeof(unsigned int)).
// You might need to use gl.getBufferParameter(gl.ATOMIC_COUNTER_BUFFER, gl.BUFFER_BINDING) or similar
// to understand the required size for atomic counters.
// For simplicity, let's assume a common case where it's an array of uints.
const bufferSize = 4; // Example: assuming 1 counter of 4 bytes
gl.bufferData(gl.ATOMIC_COUNTER_BUFFER, bufferSize, gl.DYNAMIC_DRAW);

// Bind the buffer to the binding point used in the shader (binding = 0)
gl.bindBufferBase(gl.ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 0, atomicCounterBuffer);

// After the shader has executed, you can read the value back.
// This typically involves binding the buffer again and using gl.getBufferSubData.

// To read the counter value:
gl.bindBuffer(gl.ATOMIC_COUNTER_BUFFER, atomicCounterBuffer);
const resultData = new Uint32Array(1);
gl.getBufferSubData(gl.ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 0, resultData);
const finalCount = resultData[0];
console.log('Final counter value:', finalCount);

            

              
                Copy
              
            
          

ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಗಣನೆಗಳು:

• ಬಫರ್ ಗಾತ್ರ: ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸರಿಯಾದ ಬಫರ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕ. ಇದು ಶೇಡರ್‌ನಲ್ಲಿ ಘೋಷಿಸಲಾದ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಈ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್‌ನ ಸ್ಟ್ರೈಡ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಇದು ಪ್ರತಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗೆ 4 ಬೈಟ್‌ಗಳಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳು: ಜಿಎಲ್‌ಎಸ್‌ಎಲ್‌ನಲ್ಲಿನ binding = 0 ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾದ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗೆ (gl.bindBufferBase(gl.ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 0, ...)) ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗಬೇಕು.
• ರೀಡ್‌ಬ್ಯಾಕ್: ಶೇಡರ್ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಂಡ ನಂತರ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಬಫರ್‌ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಓದಲು ಬಫರ್ ಅನ್ನು ಬೈಂಡ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು gl.getBufferSubData ಬಳಸುವುದು ಅಗತ್ಯ. ಈ ರೀಡ್‌ಬ್ಯಾಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಸಿಪಿಯು-ಜಿಪಿಯು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಓವರ್‌ಹೆಡ್ ಅನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಡಿ.
• ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳು: ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಫ್ರಾಗ್ಮೆಂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವ ಫ್ರಾಗ್ಮೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು ಎಣಿಸಲು) ಬಳಸಬಹುದಾದರೂ, ಅವುಗಳ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ದೃಢವಾದ ಬಳಕೆಯು ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ WebGL 2.0 ನಲ್ಲಿದೆ.

WebGL ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯ ಪ್ರಕರಣಗಳು

ಹಂಚಿಕೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾದ ವಿವಿಧ ಜಿಪಿಯು-ವೇಗವರ್ಧಿತ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ಬಹುಮುಖವಾಗಿವೆ:

• ಸಮಾನಾಂತರ ಎಣಿಕೆ: ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದಂತೆ, ಸಾವಿರಾರು ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಎಣಿಸುವುದು. ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಸೇರಿವೆ:
  • ಒಂದು ದೃಶ್ಯದಲ್ಲಿ ಗೋಚರಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಎಣಿಸುವುದು.
  • ಕಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಂದ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರದೇಶದೊಳಗಿನ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ).
  • ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತೀರ್ಣರಾಗುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಎಣಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಸ್ಟಮ್ ಕಲ್ಲಿಂಗ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು.
• ಸಂಪನ್ಮೂಲ ನಿರ್ವಹಣೆ: ಸೀಮಿತ ಜಿಪಿಯು ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಲಭ್ಯತೆ ಅಥವಾ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುವುದು.
• ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪಾಯಿಂಟ್‌ಗಳು (ಸೀಮಿತ): ಫೆನ್ಸ್‌ಗಳಂತಹ ಪೂರ್ಣ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಿಮಿಟಿವ್ ಅಲ್ಲದಿದ್ದರೂ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಒಂದು ಥ್ರೆಡ್ ಕೌಂಟರ್ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಕಾಯುವ ಒರಟು ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೀಸಲಾದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಿಮಿಟಿವ್‌ಗಳಿಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಕಸ್ಟಮ್ ವಿಂಗಡಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿತಗಳು: ಸಮಾನಾಂತರ ವಿಂಗಡಣೆ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಕಡಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಲ್ಲಿ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ಡೇಟಾ ಮರುಕ್ರಮಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳು ಅಥವಾ ಎಣಿಕೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದು.
• ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳು: ಕಣ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ದ್ರವ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗಾಗಿ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತಾಳೆ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗ್ರಿಡ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳನ್ನು ಎಣಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಗ್ರಿಡ್-ಆಧಾರಿತ ದ್ರವ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಗ್ರಿಡ್ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಎಷ್ಟು ಕಣಗಳು ಬೀಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲು ನೀವು ಕೌಂಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಇದು ನೆರೆಹೊರೆಯವರನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
• ರೇ ಟ್ರೇಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಪಾತ್ ಟ್ರೇಸಿಂಗ್: ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ತಾಗುವ ಕಿರಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಎಣಿಸುವುದು ಅಥವಾ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಬೆಳಕನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದನ್ನು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು.

ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಉದಾಹರಣೆ: ಜನಸಂದಣಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್

ಒಂದು ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ದೃಶ್ಯೀಕರಣ ಯೋಜನೆ ಅಥವಾ ಆಟಕ್ಕಾಗಿ, ವರ್ಚುವಲ್ ನಗರದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಜನಸಂದಣಿಯನ್ನು ಸಿಮ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಜನಸಂದಣಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬ ಏಜೆಂಟ್ (ವ್ಯಕ್ತಿ) ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಲಯದಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಚೌಕದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಎಷ್ಟು ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳಿದ್ದಾರೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸೂಚಿಸುವ ಜಾಗತಿಕ ಕೌಂಟರ್ ಅನ್ನು ಅಪ್‌ಡೇಟ್ ಮಾಡಬೇಕಾಗಬಹುದು. ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳಿಲ್ಲದೆ, 100 ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಚೌಕವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದರೆ, ಒಂದು ಮುಗ್ಧ ಇನ್‌ಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಅಂತಿಮ ಎಣಿಕೆಯನ್ನು 100 ಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಅಟಾಮಿಕ್ ಇನ್‌ಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬ ಏಜೆಂಟ್‌ನ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ತಾಳೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಜನಸಂದಣಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ನಿಖರವಾದ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಎಣಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಉದಾಹರಣೆ: ಗ್ಲೋಬಲ್ ಇಲ್ಯೂಮಿನೇಷನ್ ಅಕ್ಯುಮ್ಯುಲೇಶನ್

ಪಾತ್ ಟ್ರೇಸಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಸುಧಾರಿತ ರೆಂಡರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಇವುಗಳನ್ನು ಉನ್ನತ-ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯ ದೃಶ್ಯೀಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಚಲನಚಿತ್ರ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ರೆಂಡರಿಂಗ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನೇಕ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳಿಂದ ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಜಿಪಿಯು-ವೇಗವರ್ಧಿತ ಪಾತ್ ಟ್ರೇಸರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಥ್ರೆಡ್ ಒಂದು ಕಿರಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು. ಒಂದೇ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಅಥವಾ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಧ್ಯಂತರ ಗಣನೆಗೆ ಬಹು ಕಿರಣಗಳು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಿದರೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಫರ್ ಅಥವಾ ಮಾದರಿ ಸೆಟ್‌ಗೆ ಎಷ್ಟು ಕಿರಣಗಳು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಇದು ಸಂಚಯನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಮಧ್ಯಂತರ ಬಫರ್‌ಗಳು ಸೀಮಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಅಥವಾ ತುಣುಕುಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕಾದರೆ.

WebGPU ಮತ್ತು ಅಟಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆ

WebGL ವಿಸ್ತರಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಜಿಪಿಯು ಸಮಾನಾಂತರತೆ ಮತ್ತು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸಿದರೂ, WebGPU ಎಪಿಐ ಒಂದು ಮಹತ್ವದ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. WebGPU ಆಧುನಿಕ ಜಿಪಿಯು ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ನೇರ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯುತ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ನೇಟಿವ್ ಎಪಿಐಗಳನ್ನು ನಿಕಟವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ. WebGPU ನಲ್ಲಿ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಅದರ ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗವಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಬಫರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ.

WebGPU ನಲ್ಲಿ, ನೀವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೀಗೆ ಮಾಡುತ್ತೀರಿ:

• ಶೇಡರ್ ಹಂತಗಳಿಗೆ ಬೈಂಡ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಲು GPUBindGroupLayout ಅನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿ.
• ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು GPUBuffer ಅನ್ನು ರಚಿಸಿ.
• ಬಫರ್ ಅನ್ನು ಶೇಡರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸೂಕ್ತ ಸ್ಲಾಟ್‌ಗೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಬಫರ್) ಬೈಂಡ್ ಮಾಡುವ GPUBindGroup ಅನ್ನು ರಚಿಸಿ.
• WGSL (WebGPU ಶೇಡಿಂಗ್ ಲಾಂಗ್ವೇಜ್) ನಲ್ಲಿ, ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಬಫರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಎಂದು ಘೋಷಿಸಲಾದ ವೇರಿಯೇಬಲ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ atomicAdd(), atomicSub(), atomicExchange(), ಮುಂತಾದ ಅಂತರ್ನಿರ್ಮಿತ ಅಟಾಮಿಕ್ ಫಂಕ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ.

WebGPU ನಲ್ಲಿ ಸಿಂಟ್ಯಾಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣೆ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟ ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಸಮೃದ್ಧ ಸೆಟ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಿಮಿಟಿವ್‌ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಸುಧಾರಿತ ಜಿಪಿಯು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಊಹಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯುತ ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಪರಿಗಣನೆಗಳು

WebGL ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ನೆನಪಿನಲ್ಲಿಡಿ:

• ಸ್ಪರ್ಧೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ: ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಪರ್ಧೆ (ಅನೇಕ ಥ್ರೆಡ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಕೌಂಟರ್ ಅನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವುದು) ಜಿಪಿಯು ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸರಣಿಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಸಮಾನಾಂತರತೆಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಸಾಧ್ಯವಾದರೆ, ಸ್ಪರ್ಧೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸವನ್ನು ವಿತರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿ, ಬಹುಶಃ ಪ್ರತಿ-ಥ್ರೆಡ್ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿ-ವರ್ಕ್‌ಗ್ರೂಪ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಬಹುದು.
• ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಿ: ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಜಿಪಿಯು ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಕೆಲವು ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಇತರರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
• ಸೂಕ್ತ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಿ: ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ಸರಳ ಇನ್‌ಕ್ರಿಮೆಂಟ್/ಡಿಕ್ರಿಮೆಂಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಅಥವಾ ಅಂತಹುದೇ ಅಟಾಮಿಕ್ ರೀಡ್-ಮಾಡಿಫೈ-ರೈಟ್ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಮಾದರಿಗಳು ಅಥವಾ ಷರತ್ತುಬದ್ಧ ಅಪ್‌ಡೇಟ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ, ಲಭ್ಯವಿದ್ದರೆ ಇತರ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ ಅಥವಾ WebGPU ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿ.
• ನಿಖರವಾದ ಬಫರ್ ಗಾತ್ರ: ನಿಮ್ಮ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್ ಬಫರ್‌ಗಳು ಸರಿಯಾದ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿವೆಯೇ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ, ಇದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸದ ನಡವಳಿಕೆ ಅಥವಾ ಕ್ರ್ಯಾಶ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದಾದ ಔಟ್-ಆಫ್-ಬೌಂಡ್ಸ್ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು.
• ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಮಾಡಿ: ನಿಮ್ಮ ಜಿಪಿಯು ಗಣನೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಬ್ರೌಸರ್ ಡೆವಲಪರ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಅಥವಾ ವಿಶೇಷ ಪ್ರೊಫೈಲಿಂಗ್ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ, ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಅಥವಾ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಯಾವುದೇ ಅಡಚಣೆಗಳಿಗೆ ಗಮನ ಕೊಡಿ.
• ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳಿಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಿ: ಸಮಾನಾಂತರ ಡೇಟಾ ಮ್ಯಾನಿಪ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ, ಕಂಪ್ಯೂಟ್ ಶೇಡರ್‌ಗಳು (WebGL 2.0 ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶೇಡರ್ ಹಂತವಾಗಿದೆ.
• ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ WebGPU ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ: ನಿಮ್ಮ ಯೋಜನೆಗೆ ಸುಧಾರಿತ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್, ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು, ಅಥವಾ ಜಿಪಿಯು ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ನೇರ ನಿಯಂತ್ರಣ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ, WebGPU ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಹೂಡಿಕೆ ಮಾಡುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಸಮರ್ಥನೀಯ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ.

ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ಮಿತಿಗಳು

ಅವುಗಳ ಉಪಯುಕ್ತತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, WebGL ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ಕೆಲವು ಸವಾಲುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬರುತ್ತವೆ:

• ವಿಸ್ತರಣೆ ಅವಲಂಬನೆ: ಅವುಗಳ ಲಭ್ಯತೆಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳಿಗೆ ಬ್ರೌಸರ್ ಮತ್ತು ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಬೆಂಬಲದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
• ಸೀಮಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ ಸೆಟ್: GL_EXT_shader_atomic_counters ಒದಗಿಸಿದ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ನೇಟಿವ್ ಎಪಿಐಗಳು ಅಥವಾ WebGPU ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವುದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿದೆ.
• ರೀಡ್‌ಬ್ಯಾಕ್ ಓವರ್‌ಹೆಡ್: ಜಿಪಿಯುನಿಂದ ಸಿಪಿಯುಗೆ ಅಂತಿಮ ಕೌಂಟರ್ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹಿಂಪಡೆಯುವುದು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಹಂತವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಮಾಡಿದರೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅಡಚಣೆಯಾಗಬಹುದು.
• ಸುಧಾರಿತ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣತೆ: ಕೇವಲ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಅಂತರ-ಥ್ರೆಡ್ ಸಂವಹನ ಅಥವಾ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವುದು ಗೋಜಲು ಮತ್ತು ದೋಷ-ಪೀಡಿತವಾಗಬಹುದು.

ತೀರ್ಮಾನ

WebGL ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳು ಜಿಪಿಯು ಮೇಲೆ ಥ್ರೆಡ್-ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಒಂದು ಶಕ್ತಿಯುತ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಆಧುನಿಕ ವೆಬ್ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ದೃಢವಾದ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್‌ಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಬಹು ಶೇಡರ್ ಇನ್‌ವೊಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹಂಚಿಕೆಯ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಅಪ್‌ಡೇಟ್ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಮೂಲಕ, ಅವು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಜಿಪಿಜಿಪಿಯು ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅನ್‌ಲಾಕ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಗಣನೆಗಳ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತವೆ.

GL_EXT_shader_atomic_counters ನಂತಹ ವಿಸ್ತರಣೆಗಳಿಂದ ಒದಗಿಸಲಾದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿದ್ದರೂ, ವೆಬ್‌ನಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿತ ಜಿಪಿಯು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್‌ನ ಭವಿಷ್ಯವು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ WebGPU ಎಪಿಐ ಜೊತೆಗಿದೆ. WebGPU ಆಧುನಿಕ ಜಿಪಿಯುಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಹೆಚ್ಚು ಸಮಗ್ರ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಧಾನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಅಟಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಪ್ರಿಮಿಟಿವ್‌ಗಳ ಸಮೃದ್ಧ ಸೆಟ್ ಸೇರಿದೆ.

WebGL ನಲ್ಲಿ ಥ್ರೆಡ್-ಸುರಕ್ಷಿತ ಎಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಂತಹುದೇ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಬಯಸುವ ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಅಟಾಮಿಕ್ ಕೌಂಟರ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು, ಜಿಎಲ್‌ಎಸ್‌ಎಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಬಳಕೆ, ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಾದ ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಸೆಟಪ್ ಅನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಗಮನದಲ್ಲಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳು ಜಾಗತಿಕ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರಿಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.