WebGPU์ ๋ํ ์ฌ์ธต ๋ถ์์ผ๋ก, ์น ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์์ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ๊ทธ๋ํฝ ๋ ๋๋ง ๋ฐ ๋ณ๋ ฌ ์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ์ํ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋์ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ๊ตฌํฉ๋๋ค.
WebGPU ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ: ๊ณ ์ฑ๋ฅ ๊ทธ๋ํฝ ๋ฐ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋
WebGPU๋ ์น์ ์ํ ์ฐจ์ธ๋ ๊ทธ๋ํฝ ๋ฐ ์ปดํจํธ API๋ก, ์ด์ ๋ฒ์ ์ธ WebGL์ ๋นํด ํ๋์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ํฅ์๋ ์ฑ๋ฅ์ ์ ๊ณตํ๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค. ๊ฐ๋ฐ์๋ GPU์ ์ฑ๋ฅ์ ๊ทธ๋ํฝ ๋ ๋๋ง๊ณผ ๋ฒ์ฉ ๊ณ์ฐ์ ํ์ฉํ์ฌ ์น ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ์๋ก์ด ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด ์ ์์ต๋๋ค.
WebGPU๋ ๋ฌด์์ ๋๊น?
WebGPU๋ ๋จ์ํ ๊ทธ๋ํฝ API ๊ทธ ์ด์์ ๋๋ค. ๋ธ๋ผ์ฐ์ ๋ด์์ ๊ณ ์ฑ๋ฅ ์ปดํจํ ์ผ๋ก ๊ฐ๋ ๊ด๋ฌธ์ ๋๋ค. ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ช ๊ฐ์ง ์ฃผ์ ์ด์ ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
- ํ๋์ ์ธ API: ํ๋์ ์ธ GPU ์ํคํ ์ฒ์ ๋ง์ถฐ ์ค๊ณ๋์์ผ๋ฉฐ ํด๋น ๊ธฐ๋ฅ ํ์ฉ.
- ์ฑ๋ฅ: GPU์ ๋ํ ๋ฎ์ ์์ค์ ์ก์ธ์ค๋ฅผ ์ ๊ณตํ์ฌ ์ต์ ํ๋ ๋ ๋๋ง ๋ฐ ์ปดํจํ ์์ ๊ฐ๋ฅ.
- ํฌ๋ก์ค ํ๋ซํผ: ๋ค์ํ ์ด์ ์ฒด์ ๋ฐ ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์์ ์๋ํ์ฌ ์ผ๊ด๋ ๊ฐ๋ฐ ๊ฒฝํ ์ ๊ณต.
- ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋: GPU์์ ๋ฒ์ฉ ๊ณ์ฐ์ ํ์ฑํํ์ฌ ์ด๋ฏธ์ง ์ฒ๋ฆฌ, ๋ฌผ๋ฆฌ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ฐ ๋จธ์ ๋ฌ๋๊ณผ ๊ฐ์ ์์ ๊ฐ์ํ.
- WGSL(WebGPU Shading Language): WebGPU๋ฅผ ์ํด ํน๋ณํ ์ค๊ณ๋ ์๋ก์ด ์ ฐ์ด๋ฉ ์ธ์ด๋ก, GLSL์ ๋นํด ํฅ์๋ ์์ ์ฑ๊ณผ ํํ๋ ฅ ์ ๊ณต.
WebGPU vs. WebGL
WebGL์ ์๋ ๋์ ์น ๊ทธ๋ํฝ์ ํ์ค์ด์์ง๋ง ์ด์ OpenGL ES ์ฌ์์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ๋ฏ๋ก ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ ์ธก๋ฉด์์ ์ ํ์ ์ผ ์ ์์ต๋๋ค. WebGPU๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์ด๋ฌํ ์ ํ ์ฌํญ์ ํด๊ฒฐํฉ๋๋ค.
- ๋ช ์์ ์ ์ด: ๊ฐ๋ฐ์์๊ฒ GPU ๋ฆฌ์์ค ๋ฐ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ์ ๋ํ ๋ ์ง์ ์ ์ธ ์ ์ด ์ ๊ณต.
- ๋น๋๊ธฐ ์์ : ๋ณ๋ ฌ ์คํ์ ํ์ฉํ๊ณ CPU ์ค๋ฒํค๋ ๊ฐ์.
- ํ๋์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ: ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋, ๋ ์ด ํธ๋ ์ด์ฑ(ํ์ฅ ๊ธฐ๋ฅ์ ํตํด) ๋ฐ ๊ณ ๊ธ ํ ์ค์ฒ ํ์๊ณผ ๊ฐ์ ํ๋์ ์ธ ๋ ๋๋ง ๊ธฐ์ ์ง์.
- ๋๋ผ์ด๋ฒ ์ค๋ฒํค๋ ๊ฐ์: ๋๋ผ์ด๋ฒ ์ค๋ฒํค๋๋ฅผ ์ต์ํํ๊ณ ์ ๋ฐ์ ์ธ ์ฑ๋ฅ ํฅ์.
WebGPU ์์ํ๊ธฐ
WebGPU๋ก ํ๋ก๊ทธ๋๋ฐ์ ์์ํ๋ ค๋ฉด API๋ฅผ ์ง์ํ๋ ๋ธ๋ผ์ฐ์ ๊ฐ ํ์ํฉ๋๋ค. Chrome, Firefox ๋ฐ Safari (Technology Preview)์๋ ๋ถ๋ถ์ ๋๋ ์ ์ฒด ๊ตฌํ์ด ์์ต๋๋ค. ๋ค์์ ๊ด๋ จ ๋จ๊ณ์ ๋ํ ๊ธฐ๋ณธ ๊ฐ์์ ๋๋ค.
- ์ด๋ํฐ ์์ฒญ: ์ด๋ํฐ๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ GPU ๋๋ ์ํํธ์จ์ด ๊ตฌํ์ ๋ํ๋ ๋๋ค.
- ์ฅ์น ์์ฒญ: ์ฅ์น๋ ๋ฆฌ์์ค๋ฅผ ์์ฑํ๊ณ ๋ช ๋ น์ ์คํํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ GPU์ ๋ ผ๋ฆฌ์ ํํ์ ๋๋ค.
- ์ ฐ์ด๋ ์์ฑ: ์ ฐ์ด๋๋ GPU์์ ์คํ๋๊ณ ๋ ๋๋ง ๋๋ ์ปดํจํ ์์ ์ ์ํํ๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋๋ค. WGSL๋ก ์์ฑ๋ฉ๋๋ค.
- ๋ฒํผ ๋ฐ ํ ์ค์ฒ ์์ฑ: ๋ฒํผ๋ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ, ๊ท ์ผ ๋ฐ์ดํฐ ๋ฐ ์ ฐ์ด๋์์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ธฐํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ฅํฉ๋๋ค. ํ ์ค์ฒ๋ ์ด๋ฏธ์ง ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ฅํฉ๋๋ค.
- ๋ ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ ๋๋ ์ปดํจํธ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์์ฑ: ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์ฌ์ฉํ ์ ฐ์ด๋, ์ ๋ ฅ ๋ฐ ์ถ๋ ฅ ๋ฐ์ดํฐ ํ์ ๋ฐ ๊ธฐํ ๋งค๊ฐ ๋ณ์๋ฅผ ํฌํจํ์ฌ ๋ ๋๋ง ๋๋ ๊ณ์ฐ์ ๊ด๋ จ๋ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ ์ํฉ๋๋ค.
- ๋ช ๋ น ์ธ์ฝ๋ ์์ฑ: ๋ช ๋ น ์ธ์ฝ๋๋ GPU์์ ์คํํ ๋ช ๋ น์ ๊ธฐ๋กํฉ๋๋ค.
- ๋ช ๋ น ์ ์ถ: ๋ช ๋ น์ ์คํ์ ์ํด ์ฅ์น์ ์ ์ถ๋ฉ๋๋ค.
์: ๊ธฐ๋ณธ ์ผ๊ฐํ ๋ ๋๋ง
๋ค์์ WebGPU๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ผ๊ฐํ์ ๋ ๋๋งํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ฐ๋จํ ์์ ๋๋ค (๊ฐ๊ฒฐ์ฑ์ ์ํด ์์ฌ ์ฝ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉ).
// 1. ์ด๋ํฐ ๋ฐ ์ฅ์น ์์ฒญ
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const device = await adapter.requestDevice();
// 2. ์
ฐ์ด๋ ์์ฑ (WGSL)
const vertexShaderSource = `
@vertex
fn main(@location(0) pos: vec2f) -> @builtin(position) vec4f {
return vec4f(pos, 0.0, 1.0);
}
`;
const fragmentShaderSource = `
@fragment
fn main() -> @location(0) vec4f {
return vec4f(1.0, 0.0, 0.0, 1.0); // ๋นจ๊ฐ์
}
`;
const vertexShaderModule = device.createShaderModule({ code: vertexShaderSource });
const fragmentShaderModule = device.createShaderModule({ code: fragmentShaderSource });
// 3. ์ ์ ๋ฒํผ ์์ฑ
const vertices = new Float32Array([
0.0, 0.5, // ์๋จ
-0.5, -0.5, // ํ๋จ ์ผ์ชฝ
0.5, -0.5 // ํ๋จ ์ค๋ฅธ์ชฝ
]);
const vertexBuffer = device.createBuffer({
size: vertices.byteLength,
usage: GPUBufferUsage.VERTEX | GPUBufferUsage.COPY_DST,
mappedAtCreation: true // ์ฆ์ ์ฐ๊ธฐ๋ฅผ ์ํด ์์ฑ ์ ๋งคํ๋จ
});
new Float32Array(vertexBuffer.getMappedRange()).set(vertices);
vertexBuffer.unmap();
// 4. ๋ ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์์ฑ
const renderPipeline = device.createRenderPipeline({
vertex: {
module: vertexShaderModule,
entryPoint: "main",
buffers: [{
arrayStride: 8, // 2 * 4 ๋ฐ์ดํธ (float32)
attributes: [{
shaderLocation: 0, // @location(0)
offset: 0,
format: GPUVertexFormat.float32x2
}]
}]
},
fragment: {
module: fragmentShaderModule,
entryPoint: "main",
targets: [{
format: 'bgra8unorm' // ์์ ํ์, ์บ๋ฒ์ค์ ๋ฐ๋ผ ๋ค๋ฆ
}]
},
primitive: {
topology: 'triangle-list' // ์ผ๊ฐํ ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ
},
layout: 'auto' // ์๋ ๋ ์ด์์ ์์ฑ
});
// 5. ์บ๋ฒ์ค ์ปจํ
์คํธ ๊ฐ์ ธ์ค๊ธฐ
const canvas = document.getElementById('webgpu-canvas');
const context = canvas.getContext('webgpu');
context.configure({ device: device, format: 'bgra8unorm' }); // ์์ ํ์
// 6. ๋ ๋ ํจ์ค
const render = () => {
const commandEncoder = device.createCommandEncoder();
const textureView = context.getCurrentTexture().createView();
const renderPassDescriptor = {
colorAttachments: [{
view: textureView,
clearValue: { r: 0.0, g: 0.0, b: 0.0, a: 1.0 }, // ๊ฒ์์์ผ๋ก ์ง์ฐ๊ธฐ
loadOp: 'clear',
storeOp: 'store'
}]
};
const passEncoder = commandEncoder.beginRenderPass(renderPassDescriptor);
passEncoder.setPipeline(renderPipeline);
passEncoder.setVertexBuffer(0, vertexBuffer);
passEncoder.draw(3, 1, 0, 0); // ์ ์ 3๊ฐ, ์ธ์คํด์ค 1๊ฐ
passEncoder.end();
device.queue.submit([commandEncoder.finish()]);
requestAnimationFrame(render);
};
render();
์ด ์์ ๋ ๊ฐ๋จํ ์ผ๊ฐํ์ ๋ ๋๋งํ๋ ๋ฐ ๊ด๋ จ๋ ๊ธฐ๋ณธ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ์ค์ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์๋ ๋ ๋ณต์กํ ์ ฐ์ด๋, ๋ฐ์ดํฐ ๊ตฌ์กฐ ๋ฐ ๋ ๋๋ง ๊ธฐ์ ์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค. ์์ ์ `bgra8unorm` ํ์์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ํ์์ด์ง๋ง ์ฌ๋ฐ๋ฅธ ๋ ๋๋ง์ ์ํด ์บ๋ฒ์ค ํ์๊ณผ ์ผ์นํ๋์ง ํ์ธํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค. ํน์ ํ๊ฒฝ์ ๋ฐ๋ผ ์กฐ์ ํด์ผ ํ ์๋ ์์ต๋๋ค.
WebGPU์ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋
WebGPU์ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ๋ฅ ์ค ํ๋๋ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋์ ๋ํ ์ง์์ ๋๋ค. ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด GPU์์ ๋ฒ์ฉ ๊ณ์ฐ์ ์ํํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก ๋ณ๋ ฌ ์ฒ๋ฆฌ์ ์ ํฉํ ์์ ์ ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ํํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋ ์ฌ์ฉ ์ฌ๋ก
- ์ด๋ฏธ์ง ์ฒ๋ฆฌ: ํํฐ ์ ์ฉ, ์์ ์กฐ์ ์ํ ๋ฐ ํ ์ค์ฒ ์์ฑ.
- ๋ฌผ๋ฆฌ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ : ์ ์ ์ด๋ ๊ณ์ฐ, ์ ์ฒด ์ญํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋ฐ ๋ฐฉ์ ์ ํด๊ฒฐ.
- ๋จธ์ ๋ฌ๋: ์ ๊ฒฝ๋ง ํ๋ จ, ์ถ๋ก ์ํ ๋ฐ ๋ฐ์ดํฐ ์ฒ๋ฆฌ.
- ๋ฐ์ดํฐ ์ฒ๋ฆฌ: ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ ์ธํธ ์ ๋ ฌ, ํํฐ๋ง ๋ฐ ๋ณํ.
์: ๊ฐ๋จํ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋ (๋ ๋ฐฐ์ด ์ถ๊ฐ)
์ด ์์ ๋ ๋ ๊ฐ์ ๋ฐฐ์ด์ ํจ๊ป ์ถ๊ฐํ๋ ๊ฐ๋จํ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ค๋๋ค. ๋ ๊ฐ์ Float32Array ๋ฒํผ๋ฅผ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ์ ๋ฌํ๊ณ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฅํ ์ธ ๋ฒ์งธ ๋ฒํผ๋ฅผ ์ ๋ฌํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค.
// WGSL ์
ฐ์ด๋
const computeShaderSource = `
@group(0) @binding(0) var a: array;
@group(0) @binding(1) var b: array;
@group(0) @binding(2) var output: array;
@compute @workgroup_size(64) // ์์
๊ทธ๋ฃน ํฌ๊ธฐ: ์ฑ๋ฅ์ ๋งค์ฐ ์ค์ํจ
fn main(@builtin(global_invocation_id) global_id: vec3u) {
let i = global_id.x;
output[i] = a[i] + b[i];
}
`;
// JavaScript ์ฝ๋
const arrayLength = 256; // ๋จ์์ฑ์ ์ํด ์์
๊ทธ๋ฃน ํฌ๊ธฐ์ ๋ฐฐ์์ฌ์ผ ํจ
// ์
๋ ฅ ๋ฒํผ ์์ฑ
const array1 = new Float32Array(arrayLength);
const array2 = new Float32Array(arrayLength);
const result = new Float32Array(arrayLength);
for (let i = 0; i < arrayLength; i++) {
array1[i] = Math.random();
array2[i] = Math.random();
}
const gpuBuffer1 = device.createBuffer({
size: array1.byteLength,
usage: GPUBufferUsage.STORAGE | GPUBufferUsage.COPY_DST,
mappedAtCreation: true
});
new Float32Array(gpuBuffer1.getMappedRange()).set(array1);
gpuBuffer1.unmap();
const gpuBuffer2 = device.createBuffer({
size: array2.byteLength,
usage: GPUBufferUsage.STORAGE | GPUBufferUsage.COPY_DST,
mappedAtCreation: true
});
new Float32Array(gpuBuffer2.getMappedRange()).set(array2);
gpuBuffer2.unmap();
const gpuBufferResult = device.createBuffer({
size: result.byteLength,
usage: GPUBufferUsage.STORAGE | GPUBufferUsage.COPY_SRC,
mappedAtCreation: false
});
const computeShaderModule = device.createShaderModule({ code: computeShaderSource });
const computePipeline = device.createComputePipeline({
layout: 'auto',
compute: {
module: computeShaderModule,
entryPoint: "main"
}
});
// ๋ฐ์ธ๋ ๊ทธ๋ฃน ๋ ์ด์์ ๋ฐ ๋ฐ์ธ๋ ๊ทธ๋ฃน ์์ฑ (์
ฐ์ด๋์ ๋ฐ์ดํฐ ์ ๋ฌ์ ์ค์ํจ)
const bindGroup = device.createBindGroup({
layout: computePipeline.getBindGroupLayout(0), // ์ค์: ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ ์ด์์ ์ฌ์ฉ
entries: [
{ binding: 0, resource: { buffer: gpuBuffer1 } },
{ binding: 1, resource: { buffer: gpuBuffer2 } },
{ binding: 2, resource: { buffer: gpuBufferResult } }
]
});
// ์ปดํจํธ ํจ์ค ๋์คํจ์น
const commandEncoder = device.createCommandEncoder();
const passEncoder = commandEncoder.beginComputePass();
passEncoder.setPipeline(computePipeline);
passEncoder.setBindGroup(0, bindGroup);
passEncoder.dispatchWorkgroups(arrayLength / 64); // ์์
๋์คํจ์น
passEncoder.end();
// ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ฝ์ ์ ์๋ ๋ฒํผ์ ๋ณต์ฌ
const readBuffer = device.createBuffer({
size: result.byteLength,
usage: GPUBufferUsage.COPY_DST | GPUBufferUsage.MAP_READ
});
commandEncoder.copyBufferToBuffer(gpuBufferResult, 0, readBuffer, 0, result.byteLength);
// ๋ช
๋ น ์ ์ถ
device.queue.submit([commandEncoder.finish()]);
// ๊ฒฐ๊ณผ ์ฝ๊ธฐ
await readBuffer.mapAsync(GPUMapMode.READ);
const resultArray = new Float32Array(readBuffer.getMappedRange());
console.log("Result: ", resultArray);
readBuffer.unmap();
์ด ์์์:
- ๋ ์ ๋ ฅ ๋ฐฐ์ด์ ์์๋ฅผ ์ถ๊ฐํ๊ณ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ถ๋ ฅ ๋ฐฐ์ด์ ์ ์ฅํ๋ WGSL ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ ์ํฉ๋๋ค.
- GPU์ ์ธ ๊ฐ์ ์คํ ๋ฆฌ์ง ๋ฒํผ๋ฅผ ์์ฑํฉ๋๋ค. ๋ ๊ฐ๋ ์ ๋ ฅ ๋ฐฐ์ด์ฉ์ด๊ณ ํ๋๋ ์ถ๋ ฅ์ฉ์ ๋๋ค.
- ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋์ ํด๋น ์ง์ ์ ์ ์ง์ ํ๋ ์ปดํจํธ ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ์์ฑํฉ๋๋ค.
- ๋ฒํผ๋ฅผ ์ ฐ์ด๋์ ์ ๋ ฅ ๋ฐ ์ถ๋ ฅ ๋ณ์์ ์ฐ๊ฒฐํ๋ ๋ฐ์ธ๋ ๊ทธ๋ฃน์ ๋ง๋ญ๋๋ค.
- ์คํํ ์์ ๊ทธ๋ฃน ์๋ฅผ ์ง์ ํ์ฌ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ๋์คํจ์นํฉ๋๋ค. ์ ฐ์ด๋์ `workgroup_size`์ `dispatchWorkgroups` ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ ์ฌ๋ฐ๋ฅธ ์คํ์ ์ํด ์ ๋ ฌ๋์ด์ผ ํฉ๋๋ค. `arrayLength`๊ฐ `workgroup_size` (์ด ๊ฒฝ์ฐ 64)์ ๋ฐฐ์๊ฐ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ ์ ฐ์ด๋์์ ์์ง ์ผ์ด์ค ์ฒ๋ฆฌ๊ฐ ํ์ํฉ๋๋ค.
- ์์ ์์๋ ๊ฒ์ฌ๋ฅผ ์ํด ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฒํผ๋ฅผ GPU์์ CPU๋ก ๋ณต์ฌํฉ๋๋ค.
WGSL (WebGPU Shading Language)
WGSL์ WebGPU๋ฅผ ์ํด ์ค๊ณ๋ ์ ฐ์ด๋ฉ ์ธ์ด์ ๋๋ค. ์ต์ ์ ์ด๊ณ ์์ ํ๋ฉฐ ํํ๋ ฅ์ด ๋ฐ์ด๋ ์ธ์ด๋ก, GLSL (WebGL์์ ์ฌ์ฉํ๋ ์ ฐ์ด๋ฉ ์ธ์ด)์ ๋นํด ๋ช ๊ฐ์ง ์ฅ์ ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
- ์์ ์ฑ: WGSL์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์์ ํ๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ผ๋ฉฐ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ ฐ์ด๋ ์ค๋ฅ๋ฅผ ๋ฐฉ์งํฉ๋๋ค.
- ํํ๋ ฅ: WGSL์ ๊ด๋ฒ์ํ ๋ฐ์ดํฐ ์ ํ ๋ฐ ์์ ์ ์ง์ํ์ฌ ๋ณต์กํ ์ ฐ์ด๋ ๋ ผ๋ฆฌ๋ฅผ ํ์ฉํฉ๋๋ค.
- ์ด์์ฑ: WGSL์ ๋ค์ํ GPU ์ํคํ ์ฒ์์ ์ด์ ๊ฐ๋ฅํ๋๋ก ์ค๊ณ๋์์ต๋๋ค.
- ํตํฉ: WGSL์ WebGPU API์ ๊ธด๋ฐํ๊ฒ ํตํฉ๋์ด ์ํํ ๊ฐ๋ฐ ๊ฒฝํ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
WGSL์ ์ฃผ์ ๊ธฐ๋ฅ
- ๊ฐ๋ ฅํ ํ์ดํ: WGSL์ ๊ฐ๋ ฅํ ํ์์ ์ธ์ด์ด๋ฏ๋ก ์ค๋ฅ๋ฅผ ๋ฐฉ์งํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋ฉ๋๋ค.
- ๋ช ์์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ: WGSL์ ๋ช ์์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ๊ฐ ํ์ํ๋ฏ๋ก ๊ฐ๋ฐ์๊ฐ GPU ๋ฆฌ์์ค๋ฅผ ๋ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ์ดํ ์ ์์ต๋๋ค.
- ๋ด์ฅ ํจ์: WGSL์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๊ทธ๋ํฝ ๋ฐ ์ปดํจํ ์์ ์ ์ํํ๊ธฐ ์ํ ๋ค์ํ ๋ด์ฅ ํจ์ ์ธํธ๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
- ์ฌ์ฉ์ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๊ตฌ์กฐ: WGSL์ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ๊ฐ๋ฐ์๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ฅํ๊ณ ์กฐ์ํ๊ธฐ ์ํ ์ฌ์ฉ์ ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์ํ ์ ์์ต๋๋ค.
์: WGSL ํจ์
// WGSL ํจ์
fn lerp(a: f32, b: f32, t: f32) -> f32 {
return a + t * (b - a);
}
์ฑ๋ฅ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ
WebGPU๋ WebGL์ ๋นํด ์๋นํ ์ฑ๋ฅ ํฅ์์ ์ ๊ณตํ์ง๋ง ํด๋น ๊ธฐ๋ฅ์ ์ต๋ํ ํ์ฉํ๋ ค๋ฉด ์ฝ๋๋ฅผ ์ต์ ํํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค. ๋ค์์ ๋ช ๊ฐ์ง ์ฃผ์ ์ฑ๋ฅ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ์ ๋๋ค.
- CPU-GPU ํต์ ์ต์ํ: CPU์ GPU ๊ฐ์ ์ ์ก๋๋ ๋ฐ์ดํฐ ์์ ์ค์ ๋๋ค. ๋ฒํผ์ ํ ์ค์ฒ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ GPU์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์ฅํ๊ณ ๋น๋ฒํ ์ ๋ฐ์ดํธ๋ฅผ ํผํ์ญ์์ค.
- ์ ฐ์ด๋ ์ต์ ํ: ๋ช ๋ น ๋ฐ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ก์ธ์ค ์๋ฅผ ์ต์ํํ๋ ํจ์จ์ ์ธ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์์ฑํ์ญ์์ค. ํ๋กํ์ผ๋ง ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ณ๋ชฉ ํ์์ ์๋ณํ์ญ์์ค.
- ์ธ์คํด์คํ ์ฌ์ฉ: ์ธ์คํด์คํ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ค๋ฅธ ๋ณํ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋์ผํ ๊ฐ์ฒด์ ์ฌ๋ฌ ๋ณต์ฌ๋ณธ์ ๋ ๋๋งํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ํ๋ฉด ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ ํธ์ถ ์๋ฅผ ํฌ๊ฒ ์ค์ผ ์ ์์ต๋๋ค.
- ๋ฐฐ์น ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ ํธ์ถ: ์ฌ๋ฌ ๊ทธ๋ฆฌ๊ธฐ ํธ์ถ์ ํจ๊ป ๋ฐฐ์นํ์ฌ GPU์ ๋ช ๋ น์ ์ ์ถํ๋ ์ค๋ฒํค๋๋ฅผ ์ค์ ๋๋ค.
- ์ ์ ํ ๋ฐ์ดํฐ ํ์ ์ ํ: GPU๊ฐ ์ฒ๋ฆฌํ๊ธฐ์ ํจ์จ์ ์ธ ๋ฐ์ดํฐ ํ์์ ์ ํํฉ๋๋ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ๊ฐ๋ฅํ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฐ ์ ๋ฐ๋ ๋ถ๋ ์์์ ์ซ์ (f16)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ญ์์ค.
- ์์ ๊ทธ๋ฃน ํฌ๊ธฐ ์ต์ ํ: ์ฌ๋ฐ๋ฅธ ์์ ๊ทธ๋ฃน ํฌ๊ธฐ ์ ํ์ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋ ์ฑ๋ฅ์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์นฉ๋๋ค. ๋์ GPU ์ํคํ ์ฒ์ ๋ง๋ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ ํํ์ญ์์ค.
ํฌ๋ก์ค ํ๋ซํผ ๊ฐ๋ฐ
WebGPU๋ ํฌ๋ก์ค ํ๋ซํผ์ผ๋ก ์ค๊ณ๋์์ง๋ง ๋ค์ํ ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์ ์ด์ ์ฒด์ ๊ฐ์ ์ฝ๊ฐ์ ์ฐจ์ด๊ฐ ์์ต๋๋ค. ๋ค์์ ํฌ๋ก์ค ํ๋ซํผ ๊ฐ๋ฐ์ ๋ํ ๋ช ๊ฐ์ง ํ์ ๋๋ค.
- ์ฌ๋ฌ ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์์ ํ ์คํธ: ๋ค์ํ ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์์ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ํ ์คํธํ์ฌ ์ฌ๋ฐ๋ฅด๊ฒ ์๋ํ๋์ง ํ์ธํ์ญ์์ค.
- ๊ธฐ๋ฅ ๊ฐ์ง ์ฌ์ฉ: ๊ธฐ๋ฅ ๊ฐ์ง๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํน์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ฐ์ฉ์ฑ์ ํ์ธํ๊ณ ๊ทธ์ ๋ฐ๋ผ ์ฝ๋๋ฅผ ์กฐ์ ํฉ๋๋ค.
- ์ฅ์น ์ ํ ์ฒ๋ฆฌ: ๋ค์ํ GPU ๋ฐ ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์์ ๋ถ๊ณผํ๋ ์ฅ์น ์ ํ์ ์์งํ์ญ์์ค. ์๋ฅผ ๋ค์ด ์ต๋ ํ ์ค์ฒ ํฌ๊ธฐ๊ฐ ๋ค๋ฅผ ์ ์์ต๋๋ค.
- ํฌ๋ก์ค ํ๋ซํผ ํ๋ ์์ํฌ ์ฌ์ฉ: Babylon.js, Three.js ๋๋ PixiJS์ ๊ฐ์ ํฌ๋ก์ค ํ๋ซํผ ํ๋ ์์ํฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ํ๋ ์์ํฌ๋ ๋ค์ํ ํ๋ซํผ ๊ฐ์ ์ฐจ์ด์ ์ ์ถ์ํํ๋ ๋ฐ ๋์์ด ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
WebGPU ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ๋๋ฒ๊น
WebGPU ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ๋๋ฒ๊น ํ๋ ๊ฒ์ ์ด๋ ค์ธ ์ ์์ง๋ง ๋์์ด ๋ ์ ์๋ ๋ช ๊ฐ์ง ๋๊ตฌ ๋ฐ ๊ธฐ์ ์ด ์์ต๋๋ค.
- ๋ธ๋ผ์ฐ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋๊ตฌ: ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐ์ ๋๊ตฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฒํผ, ํ ์ค์ฒ ๋ฐ ์ ฐ์ด๋์ ๊ฐ์ WebGPU ๋ฆฌ์์ค๋ฅผ ๊ฒ์ฌํฉ๋๋ค.
- WebGPU ์ ํจ์ฑ ๊ฒ์ฌ ๋ ์ด์ด: WebGPU ์ ํจ์ฑ ๊ฒ์ฌ ๋ ์ด์ด๋ฅผ ํ์ฑํํ์ฌ ๋ฒ์๋ฅผ ๋ฒ์ด๋ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ก์ธ์ค ๋ฐ ์๋ชป๋ ์ ฐ์ด๋ ๊ตฌ๋ฌธ๊ณผ ๊ฐ์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ค๋ฅ๋ฅผ ํฌ์ฐฉํฉ๋๋ค.
- ๊ทธ๋ํฝ ๋๋ฒ๊ฑฐ: RenderDoc ๋๋ NSight Graphics์ ๊ฐ์ ๊ทธ๋ํฝ ๋๋ฒ๊ฑฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฝ๋๋ฅผ ๋จ๊ณ๋ณ๋ก ์คํํ๊ณ GPU ์ํ๋ฅผ ๊ฒ์ฌํ๋ฉฐ ์ฑ๋ฅ์ ํ๋กํ์ผ๋งํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋๊ตฌ๋ ์ ฐ์ด๋ ์คํ ๋ฐ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ฌ์ฉ์ ๋ํ ์์ธํ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋ง์ต๋๋ค.
- ๋ก๊น : ์ฝ๋์ ๋ก๊น ๋ฌธ์ ์ถ๊ฐํ์ฌ ์คํ ํ๋ฆ๊ณผ ๋ณ์ ๊ฐ์ ์ถ์ ํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ณผ๋ํ ๋ก๊น ์ ํนํ ์ ฐ์ด๋์์ ์ฑ๋ฅ์ ์ํฅ์ ์ค ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณ ๊ธ ๊ธฐ์
WebGPU์ ๊ธฐ๋ณธ ์ฌํญ์ ์ ์ดํดํ์ผ๋ฉด ๊ณ ๊ธ ๊ธฐ์ ์ ํ์ํ์ฌ ๋์ฑ ์ ๊ตํ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ๋ง๋ค ์ ์์ต๋๋ค.
- ๋ ๋๋ง๊ณผ์ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋ ์ํธ ์ด์ฉ์ฑ: ๋ฐ์ดํฐ ์ฌ์ ์ฒ๋ฆฌ ๋๋ ํ ์ค์ฒ ์์ฑ์ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๊ณ ์๊ฐํ๋ฅผ ์ํด ๊ธฐ์กด ๋ ๋๋ง ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๊ฒฐํฉํฉ๋๋ค.
- ๋ ์ด ํธ๋ ์ด์ฑ (ํ์ฅ ๊ธฐ๋ฅ์ ํตํด): ๋ ์ด ํธ๋ ์ด์ฑ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฌ์ค์ ์ธ ์กฐ๋ช ๋ฐ ๋ฐ์ฌ๋ฅผ ๋ง๋ญ๋๋ค. WebGPU์ ๋ ์ด ํธ๋ ์ด์ฑ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ธ๋ผ์ฐ์ ํ์ฅ์ ํตํด ๋ ธ์ถ๋ฉ๋๋ค.
- ์ง์ค๋ฉํธ๋ฆฌ ์ ฐ์ด๋: ์ง์ค๋ฉํธ๋ฆฌ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ GPU์์ ์ ์ง์ค๋ฉํธ๋ฆฌ๋ฅผ ์์ฑํฉ๋๋ค.
- ํ ์ ๋ ์ด์ ์ ฐ์ด๋: ํ ์ ๋ ์ด์ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํ๋ฉด์ ์ธ๋ถํํ๊ณ ๋ ์์ธํ ์ง์ค๋ฉํธ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ง๋ญ๋๋ค.
WebGPU์ ์ค์ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์
WebGPU๋ ์ด๋ฏธ ๋ค์์ ํฌํจํ์ฌ ๋ค์ํ ์ค์ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์์ ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์์ต๋๋ค.
- ๊ฒ์: ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์์ ์คํ๋๋ ๊ณ ์ฑ๋ฅ 3D ๊ฒ์ ๋ง๋ค๊ธฐ.
- ๋ฐ์ดํฐ ์๊ฐํ: ๋๊ท๋ชจ ๋ฐ์ดํฐ ์ธํธ๋ฅผ ๋ํํ 3D ํ๊ฒฝ์์ ์๊ฐํ.
- ๊ณผํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ : ์ ์ฒด ์ญํ ๋ฐ ๊ธฐํ ๋ชจ๋ธ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ณต์กํ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ํ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ .
- ๋จธ์ ๋ฌ๋: ๋ธ๋ผ์ฐ์ ์์ ๋จธ์ ๋ฌ๋ ๋ชจ๋ธ ํ๋ จ ๋ฐ ๋ฐฐํฌ.
- CAD/CAM: ์ปดํจํฐ ์ง์ ์ค๊ณ ๋ฐ ์ ์กฐ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ๊ฐ๋ฐ.
์๋ฅผ ๋ค์ด ์ง๋ฆฌ ์ ๋ณด ์์คํ (GIS) ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ๊ณ ๋ คํ์ญ์์ค. WebGPU๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ GIS๋ ๋ค์ํ ์์ค์ ์ค์๊ฐ ๋ฐ์ดํฐ ์ ๋ฐ์ดํธ๋ฅผ ํตํฉํ์ฌ ๊ณ ํด์๋๋ก ๋ณต์กํ 3D ์งํ ๋ชจ๋ธ์ ๋ ๋๋งํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ ๋์ ๊ณํ, ์ฌํด ๊ด๋ฆฌ ๋ฐ ํ๊ฒฝ ๋ชจ๋ํฐ๋ง์ ํนํ ์ ์ฉํ๋ฉฐ ์ ์ธ๊ณ ์ ๋ฌธ๊ฐ๊ฐ ํ๋์จ์ด ๊ธฐ๋ฅ์ ๊ด๊ณ์์ด ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ํ๋ถํ ์๊ฐํ์ ํ์ ํ ์ ์๋๋ก ํฉ๋๋ค.
WebGPU์ ๋ฏธ๋
WebGPU๋ ๋น๊ต์ ์๋ก์ด ๊ธฐ์ ์ด์ง๋ง ์น ๊ทธ๋ํฝ ๋ฐ ์ปดํจํ ์ ํ๋ช ์ ์ผ์ผํฌ ์ ์ฌ๋ ฅ์ด ์์ต๋๋ค. API๊ฐ ์ฑ์๋๊ณ ๋ ๋ง์ ๋ธ๋ผ์ฐ์ ๊ฐ ์ด๋ฅผ ์ฑํํจ์ ๋ฐ๋ผ ํจ์ฌ ๋ ํ์ ์ ์ธ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ด ๋ฑ์ฅํ ๊ฒ์ผ๋ก ์์ํ ์ ์์ต๋๋ค.
WebGPU์ ํฅํ ๊ฐ๋ฐ์๋ ๋ค์์ด ํฌํจ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
- ์ฑ๋ฅ ํฅ์: API ๋ฐ ๊ธฐ๋ณธ ๊ตฌํ์ ๋ํ ์ง์์ ์ธ ์ต์ ํ๋ ์ฑ๋ฅ์ ๋์ฑ ํฅ์์ํฌ ๊ฒ์ ๋๋ค.
- ์๋ก์ด ๊ธฐ๋ฅ: ๋ ์ด ํธ๋ ์ด์ฑ ๋ฐ ๋ฉ์ ์ ฐ์ด๋์ ๊ฐ์ ์๋ก์ด ๊ธฐ๋ฅ์ด API์ ์ถ๊ฐ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
- ๋ ๋์ ์ฑํ: ๋ธ๋ผ์ฐ์ ๋ฐ ๊ฐ๋ฐ์์ WebGPU ์ฑํ์ด ํ๋๋๋ฉด ๋ ํฐ ๋๊ตฌ ๋ฐ ๋ฆฌ์์ค ์ํ๊ณ๊ฐ ์๊ฒจ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
- ํ์คํ: ์ง์์ ์ธ ํ์คํ ๋ ธ๋ ฅ์ WebGPU๊ฐ ์ผ๊ด๋๊ณ ์ด์ ๊ฐ๋ฅํ API๋ก ์ ์ง๋๋๋ก ๋ณด์ฅํ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๊ฒฐ๋ก
WebGPU๋ ์น ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ์ํ GPU์ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์ต๋ํ ํ์ฉํ๋ ๊ฐ๋ ฅํ ์ API์ ๋๋ค. ํ๋์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ, ํฅ์๋ ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋ ์ง์์ ์ ๊ณตํจ์ผ๋ก์จ WebGPU๋ฅผ ํตํด ๊ฐ๋ฐ์๋ ๋ฉ์ง ๊ทธ๋ํฝ์ ๋ง๋ค๊ณ ๊ด๋ฒ์ํ ์ปดํจํ ์ง์ฝ์ ์ธ ์์ ์ ๊ฐ์ํํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ฒ์, ๋ฐ์ดํฐ ์๊ฐํ ๋๋ ๊ณผํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๊ตฌ์ถํ๋ WebGPU๋ ๋ฐ๋์ ํ์ํด์ผ ํ ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค.
์ด ์๊ฐ๋ฅผ ํตํด ์์ํ ์ ์์ง๋ง WebGPU๋ฅผ ๋ง์คํฐํ๋ ค๋ฉด ์ง์์ ์ธ ํ์ต๊ณผ ์คํ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ด ํฅ๋ฏธ๋ก์ด ๊ธฐ์ ์ ์ฑ๋ฅ์ ์ต๋ํ ํ์ฉํ๋ ค๋ฉด ์ต์ ์ฌ์, ์์ ๋ฐ ์ปค๋ฎค๋ํฐ ํ ๋ก ์ผ๋ก ์ ๋ฐ์ดํธ๋ฅผ ์ ์งํ์ญ์์ค. WebGPU ํ์ค์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ์งํํ๊ณ ์์ผ๋ฏ๋ก ์๋ก์ด ๊ธฐ๋ฅ์ด ๋์ ๋๊ณ ๋ชจ๋ฒ ์ฌ๋ก๊ฐ ๋ํ๋ ๋ ์ฝ๋๋ฅผ ์กฐ์ ํ ์ค๋น๋ฅผํ์ญ์์ค.