GPU പവർ അൺലോക്ക് ചെയ്യുക: പാരലൽ പ്രോസസ്സിംഗിനായി WebGL കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ചിനെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള പഠനം

വെബ് ഇപ്പോൾ സ്റ്റാറ്റിക് പേജുകൾക്കും ലളിതമായ ആനിമേഷനുകൾക്കും മാത്രമുള്ളതല്ല. WebGL-ന്റെയും, അടുത്തിടെ WebGPU-വിന്റെയും വരവോടെ, ബ്രൗസർ സങ്കീർണ്ണമായ ഗ്രാഫിക്സുകൾക്കും കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ തീവ്രമായ ജോലികൾക്കുമുള്ള ഒരു ശക്തമായ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഈ വിപ്ലവത്തിന്റെ ഹൃദയഭാഗത്ത് ഗ്രാഫിക്സ് പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റ് (GPU) ഉണ്ട്, ഇത് വലിയ തോതിലുള്ള പാരലൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു പ്രത്യേക പ്രൊസസറാണ്. ഈ ശക്തിയെ പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന ഡെവലപ്പർമാർക്ക്, കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകളെയും, ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ചിനെയും കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കുന്നത് അത്യാവശ്യമാണ്.

ഈ സമഗ്രമായ ഗൈഡ് WebGL കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ചിനെക്കുറിച്ചുള്ള സംശയങ്ങൾ ദൂരീകരിക്കുകയും, പ്രധാന ആശയങ്ങൾ, GPU-വിലേക്ക് ജോലി അയക്കുന്നതിന്റെ രീതി, ആഗോളതലത്തിൽ കാര്യക്ഷമമായ പാരലൽ പ്രോസസ്സിംഗിനായി ഈ കഴിവ് എങ്ങനെ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം എന്നിവ വിശദീകരിക്കുകയും ചെയ്യും. നിങ്ങളുടെ വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ മുഴുവൻ സാധ്യതകളും അൺലോക്ക് ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ പ്രായോഗിക ഉദാഹരണങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുകയും പ്രവർത്തനക്ഷമമായ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുകയും ചെയ്യും.

സമാന്തരതയുടെ ശക്തി: എന്തുകൊണ്ട് കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു

പരമ്പരാഗതമായി, ഗ്രാഫിക്സ് റെൻഡർ ചെയ്യാനാണ് WebGL ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത് - വെർട്ടെക്സുകളെ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തുക, പിക്സലുകൾക്ക് ഷേഡ് നൽകുക, ചിത്രങ്ങൾ കമ്പോസ് ചെയ്യുക എന്നിവ. ഈ പ്രവർത്തനങ്ങൾ സ്വാഭാവികമായും പാരലൽ ആണ്, ഓരോ വെർട്ടെക്സും പിക്സലും പലപ്പോഴും സ്വതന്ത്രമായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, GPU-വിന്റെ കഴിവുകൾ വെറും വിഷ്വൽ റെൻഡറിംഗിനും അപ്പുറമാണ്. ഗ്രാഫിക്സ് പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റുകളിലെ ജനറൽ-പർപ്പസ് കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് (GPGPU) ഡെവലപ്പർമാരെ ഗ്രാഫിക്കൽ അല്ലാത്ത കമ്പ്യൂട്ടേഷനുകൾക്കായി GPU ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്:

• ശാസ്ത്രീയ സിമുലേഷനുകൾ: കാലാവസ്ഥാ മോഡലിംഗ്, ഫ്ലൂയിഡ് ഡൈനാമിക്സ്, പാർട്ടിക്കിൾ സിസ്റ്റംസ്.
• ഡാറ്റാ വിശകലനം: വലിയ തോതിലുള്ള ഡാറ്റ സോർട്ടിംഗ്, ഫിൽട്ടറിംഗ്, അഗ്രഗേഷൻ.
• മെഷീൻ ലേണിംഗ്: ന്യൂറൽ നെറ്റ്വർക്കുകളുടെ പരിശീലനം, ഇൻഫറൻസ്.
• ഇമേജ്, സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ്: സങ്കീർണ്ണമായ ഫിൽട്ടറുകൾ പ്രയോഗിക്കൽ, ഓഡിയോ പ്രോസസ്സിംഗ്.
• ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫി: ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾ പാരലലായി നിർവഹിക്കൽ.

കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകളാണ് ഈ GPGPU ജോലികൾ GPU-വിൽ നിർവഹിക്കാനുള്ള പ്രധാന സംവിധാനം. വെർട്ടെക്സ് അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രാഗ്മെന്റ് ഷേഡറുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇവ പരമ്പരാഗത റെൻഡറിംഗ് പൈപ്പ്ലൈനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, എന്നാൽ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ സ്വതന്ത്രമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് വഴക്കമുള്ളതും ഇഷ്ടാനുസൃതവുമായ പാരലൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷന് അനുവദിക്കുന്നു.

കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ച് മനസ്സിലാക്കൽ: GPU-വിലേക്ക് ജോലി അയയ്ക്കൽ

ഒരു കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ എഴുതി കംപൈൽ ചെയ്തുകഴിഞ്ഞാൽ, അത് എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ഇവിടെയാണ് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ച് വരുന്നത്. ഒരു കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്യുന്നതിൽ, എത്ര പാരലൽ ടാസ്ക്കുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇൻവോക്കേഷനുകൾ ചെയ്യണമെന്നും അവ എങ്ങനെ ഓർഗനൈസ് ചെയ്യണമെന്നും GPU-വിനോട് പറയുന്ന പ്രക്രിയ ഉൾപ്പെടുന്നു. മെമ്മറി ആക്സസ് പാറ്റേണുകൾ, സിൻക്രൊണൈസേഷൻ, മൊത്തത്തിലുള്ള കാര്യക്ഷമത എന്നിവ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് ഈ ഓർഗനൈസേഷൻ നിർണ്ണായകമാണ്.

കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകളിലെ പാരലൽ എക്സിക്യൂഷന്റെ അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റ് വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് ആണ്. ഒരു വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് പരസ്പരം സഹകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ത്രെഡുകളുടെ (ഇൻവോക്കേഷനുകൾ) ഒരു ശേഖരമാണ്. ഒരേ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിലെ ത്രെഡുകൾക്ക്:

• ഡാറ്റ പങ്കിടാം: ഷെയർഡ് മെമ്മറി (വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് മെമ്മറി എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) വഴി, ഇത് ഗ്ലോബൽ മെമ്മറിയേക്കാൾ വളരെ വേഗതയേറിയതാണ്.
• സിൻക്രൊണൈസ് ചെയ്യാം: മുന്നോട്ട് പോകുന്നതിന് മുമ്പ് വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിലെ എല്ലാ ത്രെഡുകളും ചില പ്രവർത്തനങ്ങൾ പൂർത്തിയാക്കിയിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാം.

നിങ്ങൾ ഒരു കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്യുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ വ്യക്തമാക്കുന്നത്:

1. വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ട്: ഓരോ ഡൈമൻഷനിലും (X, Y, Z) ലോഞ്ച് ചെയ്യേണ്ട വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകളുടെ എണ്ണം. ഇത് എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്യുന്ന സ്വതന്ത്ര വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ആകെ എണ്ണം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.
2. വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസ്: ഓരോ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിലെയും ഓരോ ഡൈമൻഷനിലും (X, Y, Z) ഉള്ള ഇൻവോക്കേഷനുകളുടെ (ത്രെഡുകൾ) എണ്ണം.

വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ടും വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസും ചേർന്നാണ് എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്യുന്ന ഇൻവോക്കേഷനുകളുടെ ആകെ എണ്ണം നിർവചിക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ (10, 1, 1) വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ടും (8, 1, 1) വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസും ഉപയോഗിച്ച് ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്താൽ, നിങ്ങൾക്ക് ആകെ 10 * 8 = 80 ഇൻവോക്കേഷനുകൾ ഉണ്ടാകും.

ഇൻവോക്കേഷൻ ഐഡികളുടെ പങ്ക്

ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്ത കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറിലെ ഓരോ ഇൻവോക്കേഷനും ഏത് ഡാറ്റയാണ് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ടതെന്നും ഫലങ്ങൾ എവിടെ സംഭരിക്കണമെന്നും നിർണ്ണയിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നതിന് സവിശേഷമായ ഐഡന്റിഫയറുകൾ ഉണ്ട്. അവ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

• ഗ്ലോബൽ ഇൻവോക്കേഷൻ ഐഡി: ഇത് ഡിസ്പാച്ചിലുടനീളമുള്ള ഓരോ ഇൻവോക്കേഷനും വേണ്ടിയുള്ള ഒരു സവിശേഷ ഐഡന്റിഫയറാണ്. ഇത് ഒരു 3D വെക്റ്റർ ആണ് (ഉദാഹരണത്തിന്, GLSL-ൽ gl_GlobalInvocationID), ഇത് വർക്കിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഗ്രിഡിൽ ഇൻവോക്കേഷന്റെ സ്ഥാനം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
• ലോക്കൽ ഇൻവോക്കേഷൻ ഐഡി: ഇത് ഓരോ ഇൻവോക്കേഷനും അതിന്റെ പ്രത്യേക വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിനുള്ളിലെ ഒരു സവിശേഷ ഐഡന്റിഫയറാണ്. ഇതും ഒരു 3D വെക്റ്റർ ആണ് (ഉദാഹരണത്തിന്, gl_LocalInvocationID), ഇത് വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിന്റെ ഉത്ഭവവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
• വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് ഐഡി: ഈ ഐഡന്റിഫയർ (ഉദാഹരണത്തിന്, gl_WorkGroupID) നിലവിലെ ഇൻവോക്കേഷൻ ഏത് വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിൽ പെടുന്നു എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ജോലിയെ ഡാറ്റയുമായി മാപ്പ് ചെയ്യുന്നതിന് ഈ ഐഡികൾ നിർണ്ണായകമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ ഒരു ചിത്രം പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, ഒരു ഇൻപുട്ട് ടെക്സ്ചറിൽ നിന്ന് വായിക്കാനും ഔട്ട്പുട്ട് ടെക്സ്ചറിലേക്ക് എഴുതാനും gl_GlobalInvocationID നേരിട്ട് പിക്സൽ കോർഡിനേറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കാം.

WebGL-ൽ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ച് നടപ്പിലാക്കൽ (ആശയപരം)

WebGL 1 പ്രധാനമായും ഗ്രാഫിക്സ് പൈപ്പ്ലൈനിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചപ്പോൾ, WebGL 2 കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ അവതരിപ്പിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, WebGL-ൽ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള നേരിട്ടുള്ള API, WebGPU-വിൽ കൂടുതൽ വ്യക്തമാണ്. WebGL 2-നായി, കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ സാധാരണയായി ഒരു കമ്പ്യൂട്ട് പൈപ്പ്ലൈനിലെ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ സ്റ്റേജുകൾ വഴി ഇൻവോക്ക് ചെയ്യപ്പെടുന്നു.

പ്രത്യേക API കോളുകൾ WebGL പതിപ്പ് അല്ലെങ്കിൽ അബ്സ്ട്രാക്ഷൻ ലെയർ അനുസരിച്ച് അല്പം വ്യത്യാസപ്പെടാമെന്നത് ഓർമ്മിച്ചുകൊണ്ട്, ഇതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ആശയപരമായ ഘട്ടങ്ങൾ നമുക്ക് വിശദീകരിക്കാം:

1. ഷേഡർ കംപൈലേഷനും ലിങ്കിംഗും

നിങ്ങൾ GLSL-ൽ (OpenGL ഷേഡിംഗ് ലാംഗ്വേജ്) നിങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ കോഡ് എഴുതും, പ്രത്യേകമായി കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകളെ ലക്ഷ്യമിട്ട്. ഇതിൽ എൻട്രി പോയിന്റ് ഫംഗ്ഷൻ നിർവചിക്കുന്നതും gl_GlobalInvocationID, gl_LocalInvocationID, gl_WorkGroupID പോലുള്ള ബിൽറ്റ്-ഇൻ വേരിയബിളുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടുന്നു.

GLSL കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ സ്നിപ്പറ്റ് ഉദാഹരണം:

            
#version 310 es

// Specify the local workgroup size (e.g., 8 threads per workgroup)
layout (local_size_x = 8, local_size_y = 1, local_size_z = 1) in;

// Input and output buffers (using imageLoad/imageStore or SSBOs)
// For simplicity, let's imagine we're processing a 1D array

// Uniforms (if needed)

void main() {
    // Get the global invocation ID
    uvec3 globalID = gl_GlobalInvocationID;

    // Access input data based on globalID
    // float input_value = input_buffer[globalID.x];

    // Perform some computation
    // float result = input_value * 2.0;

    // Write result to output buffer based on globalID
    // output_buffer[globalID.x] = result;
}

            

              
                Copy
              
            
          

ഈ GLSL കോഡ് ഷേഡർ മൊഡ്യൂളുകളായി കംപൈൽ ചെയ്യപ്പെടുന്നു, തുടർന്ന് അവയെ ഒരു കമ്പ്യൂട്ട് പൈപ്പ്ലൈനിലേക്ക് ലിങ്ക് ചെയ്യുന്നു.

2. ബഫറുകളും ടെക്സ്ചറുകളും സജ്ജീകരിക്കുന്നു

നിങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറിന് ബഫറുകളിൽ നിന്നോ ടെക്സ്ചറുകളിൽ നിന്നോ വായിക്കുകയും എഴുതുകയും ചെയ്യേണ്ടി വന്നേക്കാം. WebGL-ൽ, ഇവയെ സാധാരണയായി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത്:

• അറേ ബഫറുകൾ: വെർട്ടെക്സ് ആട്രിബ്യൂട്ടുകൾ അല്ലെങ്കിൽ കമ്പ്യൂട്ട് ചെയ്ത ഫലങ്ങൾ പോലുള്ള സ്ട്രക്ച്ചേർഡ് ഡാറ്റയ്ക്കായി.
• ടെക്സ്ചറുകൾ: ചിത്രം പോലുള്ള ഡാറ്റയ്ക്കായി അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റോമിക് പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കുള്ള മെമ്മറിയായി.

ഈ റിസോഴ്സുകൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ഡാറ്റ കൊണ്ട് നിറയ്ക്കുകയും കമ്പ്യൂട്ട് പൈപ്പ്ലൈനുമായി ബൈൻഡ് ചെയ്യുകയും വേണം. നിങ്ങൾ gl.createBuffer(), gl.bindBuffer(), gl.bufferData() പോലുള്ള ഫംഗ്ഷനുകളും അതുപോലെ ടെക്സ്ചറുകൾക്കായി സമാനമായ ഫംഗ്ഷനുകളും ഉപയോഗിക്കും.

3. കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്യൽ

ഡിസ്പാച്ചിംഗിന്റെ കാതൽ, നിർദ്ദിഷ്ട വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ടുകളും സൈസുകളും ഉപയോഗിച്ച് കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ലോഞ്ച് ചെയ്യുന്ന ഒരു കമാൻഡ് കോൾ ചെയ്യുന്നതിലാണ്. WebGL 2-ൽ, ഇത് സാധാരണയായി gl.dispatchCompute(num_groups_x, num_groups_y, num_groups_z) ഫംഗ്ഷൻ ഉപയോഗിച്ചാണ് ചെയ്യുന്നത്.

ഇവിടെ ഒരു ആശയപരമായ JavaScript (WebGL) സ്നിപ്പറ്റ്:

            
// Assume 'computeProgram' is your compiled compute shader program
// Assume 'inputBuffer' and 'outputBuffer' are WebGL Buffers

// Bind the compute program
gl.useProgram(computeProgram);

// Bind input and output buffers to appropriate shader image units or SSBO binding points
// ... (this part is complex and depends on GLSL version and extensions)

// Set uniform values if any
// ...

// Define the dispatch parameters
const workgroupSizeX = 8; // Must match layout(local_size_x = ...) in GLSL
const workgroupSizeY = 1;
const workgroupSizeZ = 1;

const dataSize = 1024; // Number of elements to process

// Calculate the number of workgroups needed
// ceil(dataSize / workgroupSizeX) for a 1D dispatch
const numWorkgroupsX = Math.ceil(dataSize / workgroupSizeX);
const numWorkgroupsY = 1;
const numWorkgroupsZ = 1;

// Dispatch the compute shader
// In WebGL 2, this would be gl.dispatchCompute(numWorkgroupsX, numWorkgroupsY, numWorkgroupsZ);
// NOTE: Direct gl.dispatchCompute is a WebGPU concept. In WebGL 2, compute shaders are more integrated
// into the rendering pipeline or invoked via specific compute extensions, often involving
// binding compute shaders to a pipeline and then calling a dispatch function.
// For illustrative purposes, let's conceptualize the dispatch call.

// Conceptual dispatch call for WebGL 2 (using a hypothetical extension or higher-level API):
// computePipeline.dispatch(numWorkgroupsX, numWorkgroupsY, numWorkgroupsZ);

// After dispatch, you might need to wait for completion or use memory barriers
// gl.memoryBarrier(gl.SHADER_IMAGE_ACCESS_BARRIER_BIT);

// Then, you can read back the results from outputBuffer or use it in further rendering.

            

              
                Copy
              
            
          

WebGL ഡിസ്പാച്ചിനെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രധാന കുറിപ്പ്: WebGL 2 കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ നൽകുന്നുണ്ടെങ്കിലും, gl.dispatchCompute പോലുള്ള നേരിട്ടുള്ള, ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ട് ഡിസ്പാച്ച് API, WebGPU-വിന്റെ ഒരു അടിസ്ഥാന ശിലയാണ്. WebGL 2-ൽ, കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകളുടെ ഇൻവോക്കേഷൻ പലപ്പോഴും ഒരു റെൻഡർ പാസിനുള്ളിൽ സംഭവിക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ ഒരു കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ പ്രോഗ്രാം ബൈൻഡ് ചെയ്ത ശേഷം വെർട്ടെക്സ് അറേ ഡാറ്റയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്യുന്ന ഒരു ഡ്രോ കമാൻഡ് നൽകുന്നതിലൂടെ സംഭവിക്കുന്നു. GL_ARB_compute_shader പോലുള്ള എക്സ്റ്റൻഷനുകൾ പ്രധാനമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ടുകളും സൈസുകളും നിർവചിക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാന തത്വം ഒന്നുതന്നെയാണ്.

4. സിൻക്രൊണൈസേഷനും ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്ഫറും

ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്ത ശേഷം, GPU അസിൻക്രണസ് ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് ഫലങ്ങൾ CPU-വിലേക്ക് തിരികെ വായിക്കുകയോ അല്ലെങ്കിൽ തുടർന്നുള്ള റെൻഡറിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യണമെങ്കിൽ, കമ്പ്യൂട്ട് പ്രവർത്തനങ്ങൾ പൂർത്തിയായി എന്ന് ഉറപ്പാക്കണം. ഇത് നേടുന്നത്:

• മെമ്മറി ബാരിയറുകൾ: കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറിൽ നിന്നുള്ള എഴുത്തുകൾ തുടർന്നുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ദൃശ്യമാണെന്ന് അവ ഉറപ്പാക്കുന്നു, അത് GPU-യിലോ അല്ലെങ്കിൽ CPU-വിലേക്ക് തിരികെ വായിക്കുമ്പോഴോ ആകട്ടെ.
• സിൻക്രൊണൈസേഷൻ പ്രിമിറ്റീവുകൾ: വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഡിപൻഡൻസികൾക്ക് (ലളിതമായ ഡിസ്പാച്ചുകൾക്ക് ഇത് സാധാരണ കുറവാണ്).

CPU-വിലേക്ക് ഡാറ്റ തിരികെ വായിക്കുന്നതിന് സാധാരണയായി ബഫർ ബൈൻഡ് ചെയ്ത് gl.readPixels() കോൾ ചെയ്യുകയോ അല്ലെങ്കിൽ gl.getBufferSubData() ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു.

പ്രകടനത്തിനായി കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ച് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യൽ

പ്രകടനം പരമാവധിയാക്കുന്നതിന് ഫലപ്രദമായ ഡിസ്പാച്ചിംഗും വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കോൺഫിഗറേഷനും നിർണ്ണായകമാണ്. പ്രധാനപ്പെട്ട ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ തന്ത്രങ്ങൾ ഇതാ:

1. ഹാർഡ്‌വെയർ കഴിവുകളുമായി വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തുക

GPU-കൾക്ക് ഒരേസമയം പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ത്രെഡുകളുടെ എണ്ണത്തിൽ പരിമിതിയുണ്ട്. ഈ റിസോഴ്സുകൾ ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കണം. സാധാരണ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസുകൾ രണ്ടിന്റെ പവേഴ്സ് ആണ് (ഉദാഹരണത്തിന്, 16, 32, 64, 128) കാരണം GPU-കൾ പലപ്പോഴും അത്തരം ഡൈമൻഷനുകൾക്കായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. പരമാവധി വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസ് ഹാർഡ്‌വെയറിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, പക്ഷേ ഇത് വഴി അന്വേഷിക്കാം:

            
// Query max workgroup size
const maxWorkGroupSize = gl.getParameter(gl.MAX_COMPUTE_WORKGROUP_SIZE);
// This returns an array like [x, y, z]
console.log("Max Workgroup Size:", maxWorkGroupSize);

// Query max workgroup count
const maxWorkGroupCount = gl.getParameter(gl.MAX_COMPUTE_WORKGROUP_COUNT);
console.log("Max Workgroup Count:", maxWorkGroupCount);

            

              
                Copy
              
            
          

നിങ്ങളുടെ ലക്ഷ്യ ഹാർഡ്‌വെയറിനായി ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായത് കണ്ടെത്താൻ വ്യത്യസ്ത വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷിക്കുക.

2. വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകളിലുടനീളം ജോലിഭാരം സന്തുലിതമാക്കുക

നിങ്ങളുടെ ഡിസ്പാച്ച് സന്തുലിതമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക. ചില വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾക്ക് മറ്റുള്ളവയേക്കാൾ ഗണ്യമായി കൂടുതൽ ജോലി ഉണ്ടെങ്കിൽ, ആ നിഷ്ക്രിയ ത്രെഡുകൾ റിസോഴ്സുകൾ പാഴാക്കും. ജോലിയുടെ ഏകീകൃത വിതരണത്തിനായി ലക്ഷ്യമിടുക.

3. ഷെയർഡ് മെമ്മറി വൈരുദ്ധ്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുക

ഒരു വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിനുള്ളിൽ ത്രെഡുകൾക്കിടയിലുള്ള ആശയവിനിമയത്തിനായി ഷെയർഡ് മെമ്മറി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ബാങ്ക് കോൺഫ്ലിക്റ്റുകളെ കുറിച്ച് ശ്രദ്ധാലുവായിരിക്കുക. ഒരു വർക്ക്ഗ്രൂപ്പിലെ ഒന്നിലധികം ത്രെഡുകൾ ഒരേ മെമ്മറി ബാങ്കിലേക്ക് മാപ്പ് ചെയ്യുന്ന വ്യത്യസ്ത മെമ്മറി ലൊക്കേഷനുകൾ ഒരേസമയം ആക്സസ് ചെയ്താൽ, അത് ആക്സസുകളെ സീരിയലൈസ് ചെയ്യുകയും പ്രകടനം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. നിങ്ങളുടെ ഡാറ്റാ ആക്സസ് പാറ്റേണുകൾ ഘടന നൽകുന്നത് ഈ വൈരുദ്ധ്യങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ സഹായിക്കും.

4. ഒക്കുപ്പൻസി പരമാവധിയാക്കുക

GPU-വിന്റെ കമ്പ്യൂട്ട് യൂണിറ്റുകളിൽ എത്ര സജീവ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾ ലോഡ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട് എന്നതിനെയാണ് ഒക്കുപ്പൻസി സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. ഉയർന്ന ഒക്കുപ്പൻസിക്ക് മെമ്മറി ലേറ്റൻസി മറയ്ക്കാൻ കഴിയും. ചെറിയ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസുകൾ അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ഒക്കുപ്പൻസി നേടാൻ കഴിയും, ഇത് ഡാറ്റയ്ക്കായി ഒന്ന് കാത്തിരിക്കുമ്പോൾ GPU-വിന് അവയ്ക്കിടയിൽ മാറാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

5. കാര്യക്ഷമമായ ഡാറ്റാ ലേയൗട്ടും ആക്സസ് പാറ്റേണുകളും

ബഫറുകളിലും ടെക്സ്ചറുകളിലും ഡാറ്റ എങ്ങനെ ലേഔട്ട് ചെയ്തിരിക്കുന്നു എന്നത് പ്രകടനത്തെ കാര്യമായി ബാധിക്കുന്നു. പരിഗണിക്കുക:

• കൂടിച്ചേർന്ന മെമ്മറി ആക്സസ് (Coalesced Memory Access): ഒരു വാർപ്പിലെ (ഒരേ സമയം എക്സിക്യൂട്ട് ചെയ്യുന്ന ത്രെഡുകളുടെ ഒരു ഗ്രൂപ്പ്) ത്രെഡുകൾ അനുയോജ്യമായി അടുത്തടുത്തുള്ള മെമ്മറി ലൊക്കേഷനുകൾ ആക്സസ് ചെയ്യണം. ഇത് ഗ്ലോബൽ മെമ്മറി റീഡുകൾക്കും റൈറ്റുകൾക്കും പ്രത്യേകിച്ചും പ്രധാനമാണ്.
• ഡാറ്റാ അലൈൻമെന്റ്: പ്രകടനത്തിലെ പിഴവുകൾ ഒഴിവാക്കാൻ ഡാറ്റ ശരിയായി അലൈൻ ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക.

6. അനുയോജ്യമായ ഡാറ്റാ ടൈപ്പുകൾ ഉപയോഗിക്കുക

മെമ്മറി ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ആവശ്യകതകൾ കുറയ്ക്കാനും കാഷെ ഉപയോഗം മെച്ചപ്പെടുത്താനും ഏറ്റവും ചെറിയ അനുയോജ്യമായ ഡാറ്റാ ടൈപ്പുകൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, കൃത്യത അനുവദിക്കുമെങ്കിൽ `double`-ന് പകരം `float`) ഉപയോഗിക്കുക.

7. മുഴുവൻ ഡിസ്പാച്ച് ഗ്രിഡും പ്രയോജനപ്പെടുത്തുക

നിങ്ങളുടെ ഡിസ്പാച്ച് ഡൈമൻഷനുകൾ (വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ട് * വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസ്) നിങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ട എല്ലാ ഡാറ്റയെയും ഉൾക്കൊള്ളുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക. നിങ്ങൾക്ക് 1000 ഡാറ്റാ പോയിന്റുകളും 8 വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസും ഉണ്ടെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് 125 വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾ (1000 / 8) ആവശ്യമാണ്. നിങ്ങളുടെ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ട് 124 ആണെങ്കിൽ, അവസാന ഡാറ്റാ പോയിന്റ് നഷ്ടപ്പെടും.

WebGL കമ്പ്യൂട്ടിനായുള്ള ആഗോള പരിഗണനകൾ

ഒരു ആഗോള പ്രേക്ഷകർക്കായി WebGL കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ വികസിപ്പിക്കുമ്പോൾ, നിരവധി ഘടകങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്:

1. ഹാർഡ്‌വെയർ വൈവിധ്യം

ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ലഭ്യമായ ഹാർഡ്‌വെയറിന്റെ ശ്രേണി വളരെ വലുതാണ്, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഗെയിമിംഗ് പിസികൾ മുതൽ കുറഞ്ഞ പവറുള്ള മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങൾ വരെ. നിങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസൈൻ അനുരൂപീകരിക്കാവുന്നതായിരിക്കണം:

• ഫീച്ചർ ഡിറ്റക്ഷൻ: കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ പിന്തുണയും ലഭ്യമായ ഫീച്ചറുകളും കണ്ടെത്താൻ WebGL എക്സ്റ്റൻഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
• പ്രകടനത്തിനുള്ള ബദലുകൾ (Performance Fallbacks): നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ, കഴിവ് കുറഞ്ഞ ഹാർഡ്‌വെയറിൽ അത് ഭംഗിയായി പ്രവർത്തിക്കുകയോ അല്ലെങ്കിൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ തീവ്രത കുറഞ്ഞ ബദൽ വഴികൾ നൽകുകയോ ചെയ്യണം.
• അഡാപ്റ്റീവ് വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസുകൾ: കണ്ടെത്തിയ ഹാർഡ്‌വെയർ പരിധികളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസുകൾ അന്വേഷിക്കുകയും ക്രമീകരിക്കുകയും ചെയ്യുക.

2. ബ്രൗസർ ഇംപ്ലിമെന്റേഷനുകൾ

വിവിധ ബ്രൗസറുകൾക്ക് WebGL ഫീച്ചറുകൾക്കായി വ്യത്യസ്ത തലത്തിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൈസേഷനും പിന്തുണയും ഉണ്ടാകാം. പ്രധാന ബ്രൗസറുകളിൽ (Chrome, Firefox, Safari, Edge) ഉടനീളം സമഗ്രമായ പരിശോധന അത്യാവശ്യമാണ്.

3. നെറ്റ്‌വർക്ക് ലേറ്റൻസിയും ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്ഫറും

കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് GPU-വിൽ നടക്കുമ്പോൾ, സെർവറിൽ നിന്ന് ഷേഡറുകൾ, ബഫറുകൾ, ടെക്സ്ചറുകൾ എന്നിവ ലോഡ് ചെയ്യുന്നത് ലേറ്റൻസിക്ക് കാരണമാകും. അസറ്റ് ലോഡിംഗ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക, ശുദ്ധമായ GLSL ഒരു തടസ്സമാകുകയാണെങ്കിൽ ഷേഡർ കംപൈലേഷനോ പ്രോസസ്സിംഗിനോ വേണ്ടി WebAssembly പോലുള്ള ടെക്നിക്കുകൾ പരിഗണിക്കുക.

4. ഇൻപുട്ടുകളുടെ അന്താരാഷ്ട്രവൽക്കരണം

നിങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ ഉപയോക്താവ് സൃഷ്ടിച്ച ഡാറ്റയോ അല്ലെങ്കിൽ വിവിധ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയോ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, സ്ഥിരമായ ഫോർമാറ്റിംഗും യൂണിറ്റുകളും ഉറപ്പാക്കുക. ഇതിനായി GPU-വിലേക്ക് അപ്‌ലോഡ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് CPU-വിൽ ഡാറ്റ പ്രീ-പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ടി വന്നേക്കാം.

5. സ്കേലബിലിറ്റി

പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ട ഡാറ്റയുടെ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, നിങ്ങളുടെ ഡിസ്പാച്ച് സ്ട്രാറ്റജിയും സ്കെയിൽ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ടുകൾക്കായുള്ള നിങ്ങളുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ഹാർഡ്‌വെയർ പരിധികൾ കവിയാതെ വലിയ ഡാറ്റാസെറ്റുകൾ ശരിയായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക.

വിപുലമായ ടെക്നിക്കുകളും ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങളും

1. ഫിസിക്സ് സിമുലേഷനുകൾക്കായി കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ

പാർട്ടിക്കിളുകൾ, തുണി, അല്ലെങ്കിൽ ദ്രാവകങ്ങൾ എന്നിവ സിമുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിൽ പല ഘടകങ്ങളുടെയും അവസ്ഥ ആവർത്തിച്ച് അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഇതിന് കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ അനുയോജ്യമാണ്:

• പാർട്ടിക്കിൾ സിസ്റ്റംസ്: ഓരോ ഇൻവോക്കേഷനും ഒരു പാർട്ടിക്കിളിന്റെ സ്ഥാനം, വേഗത, അതിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികൾ എന്നിവ അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.
• ഫ്ലൂയിഡ് ഡൈനാമിക്സ്: ലാറ്റിസ് ബോൾട്ട്സ്മാൻ അല്ലെങ്കിൽ നേവിയർ-സ്റ്റോക്സ് സോൾവറുകൾ പോലുള്ള അൽഗോരിതങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുക, ഇവിടെ ഓരോ ഇൻവോക്കേഷനും ഗ്രിഡ് സെല്ലുകൾക്കുള്ള അപ്ഡേറ്റുകൾ കണക്കാക്കുന്നു.

ഡിസ്പാച്ചിംഗിൽ പാർട്ടിക്കിൾ സ്റ്റേറ്റുകൾക്കായി ബഫറുകൾ സജ്ജീകരിക്കുന്നതും എല്ലാ പാർട്ടിക്കിളുകളെയും ഉൾക്കൊള്ളാൻ ആവശ്യമായ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾ ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്യുന്നതും ഉൾപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾക്ക് 1 മില്യൺ പാർട്ടിക്കിളുകളും 64 വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസും ഉണ്ടെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് ഏകദേശം 15,625 വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾ (1,000,000 / 64) ആവശ്യമായി വരും.

2. ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗും മാനിപ്പുലേഷനും

ഫിൽട്ടറുകൾ പ്രയോഗിക്കൽ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഗാസിയൻ ബ്ലർ, എഡ്ജ് ഡിറ്റക്ഷൻ), കളർ കറക്ഷൻ, അല്ലെങ്കിൽ ഇമേജ് റീസൈസിംഗ് പോലുള്ള ജോലികൾ വലിയ തോതിൽ പാരലലൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും:

• ഗാസിയൻ ബ്ലർ: ഓരോ പിക്സൽ ഇൻവോക്കേഷനും ഒരു ഇൻപുട്ട് ടെക്സ്ചറിൽ നിന്ന് അടുത്തുള്ള പിക്സലുകൾ വായിക്കുകയും, വെയ്റ്റുകൾ പ്രയോഗിക്കുകയും, ഫലം ഒരു ഔട്ട്പുട്ട് ടെക്സ്ചറിലേക്ക് എഴുതുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിൽ പലപ്പോഴും രണ്ട് പാസുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു: ഒരു ഹൊറിസോണ്ടൽ ബ്ലറും ഒരു വെർട്ടിക്കൽ ബ്ലറും.
• ഇമേജ് ഡിനോയിസിംഗ്: ചിത്രങ്ങളിൽ നിന്ന് നോയിസ് ബുദ്ധിപരമായി നീക്കംചെയ്യാൻ വിപുലമായ അൽഗോരിതങ്ങൾക്ക് കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

ഇവിടെ ഡിസ്പാച്ചിംഗ് സാധാരണയായി ടെക്സ്ചർ ഡൈമൻഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് കൗണ്ടുകൾ നിർണ്ണയിക്കും. 1024x768 പിക്സലുള്ള ഒരു ചിത്രത്തിന് 8x8 വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസ് ആണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് (1024/8) x (768/8) = 128 x 96 വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾ ആവശ്യമാണ്.

3. ഡാറ്റാ സോർട്ടിംഗും പ്രിഫിക്സ് സം (സ്കാൻ)

വലിയ ഡാറ്റാസെറ്റുകൾ കാര്യക്ഷമമായി സോർട്ട് ചെയ്യുകയോ അല്ലെങ്കിൽ GPU-വിൽ പ്രിഫിക്സ് സം പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തുകയോ ചെയ്യുന്നത് ഒരു ക്ലാസിക് GPGPU പ്രശ്നമാണ്:

• സോർട്ടിംഗ്: ബൈറ്റോണിക് സോർട്ട് അല്ലെങ്കിൽ റാഡിക്സ് സോർട്ട് പോലുള്ള അൽഗോരിതങ്ങൾ കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് GPU-വിൽ നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയും.
• പ്രിഫിക്സ് സം (സ്കാൻ): പാരലൽ റിഡക്ഷൻ, ഹിസ്റ്റോഗ്രാമിംഗ്, പാർട്ടിക്കിൾ സിമുലേഷൻ എന്നിവയുൾപ്പെടെ പല പാരലൽ അൽഗോരിതങ്ങൾക്കും ഇത് അത്യാവശ്യമാണ്.

ഈ അൽഗോരിതങ്ങൾക്ക് പലപ്പോഴും സങ്കീർണ്ണമായ ഡിസ്പാച്ച് സ്ട്രാറ്റജികൾ ആവശ്യമായി വരും, അതിൽ ഇന്റർ-വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സിൻക്രൊണൈസേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ഷെയർഡ് മെമ്മറി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം ഡിസ്പാച്ചുകൾ ഉൾപ്പെട്ടേക്കാം.

4. മെഷീൻ ലേണിംഗ് ഇൻഫറൻസ്

സങ്കീർണ്ണമായ ന്യൂറൽ നെറ്റ്വർക്കുകളെ ബ്രൗസറിൽ പരിശീലിപ്പിക്കുന്നത് ഇപ്പോഴും വെല്ലുവിളിയാണെങ്കിലും, മുൻകൂട്ടി പരിശീലിപ്പിച്ച മോഡലുകൾക്കായി ഇൻഫറൻസ് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നത് കൂടുതൽ പ്രായോഗികമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകൾക്ക് മാട്രിക്സ് മൾട്ടിപ്ലിക്കേഷനുകളും ആക്ടിവേഷൻ ഫംഗ്ഷനുകളും വേഗത്തിലാക്കാൻ കഴിയും:

• കൺവൊല്യൂഷണൽ ലെയറുകൾ: കമ്പ്യൂട്ടർ വിഷൻ ജോലികൾക്കായി ഇമേജ് ഡാറ്റ കാര്യക്ഷമമായി പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുക.
• മാട്രിക്സ് മൾട്ടിപ്ലിക്കേഷൻ: മിക്ക ന്യൂറൽ നെറ്റ്വർക്ക് ലെയറുകൾക്കുമുള്ള പ്രധാന പ്രവർത്തനം.

ഡിസ്പാച്ച് സ്ട്രാറ്റജി ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന മാട്രിക്സുകളുടെയും ടെൻസറുകളുടെയും ഡൈമൻഷനുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും.

കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡറുകളുടെ ഭാവി: WebGPU

WebGL 2-ന് കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ കഴിവുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, വെബിലെ GPU കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ ഭാവി പ്രധാനമായും രൂപപ്പെടുത്തുന്നത് WebGPU ആണ്. WebGPU, ആധുനിക ഗ്രാഫിക്സ് API-കളായ വൾക്കൻ, മെറ്റൽ, ഡയറക്ട്എക്സ് 12 എന്നിവയിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ട്, GPU പ്രോഗ്രാമിംഗിനായി കൂടുതൽ ആധുനികവും വ്യക്തവും കുറഞ്ഞ ഓവർഹെഡുമുള്ള ഒരു API വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. WebGPU-വിന്റെ കമ്പ്യൂട്ട് ഡിസ്പാച്ച് ഒരു ഫസ്റ്റ് ക്ലാസ് സിറ്റിസൺ ആണ്:

• വ്യക്തമായ ഡിസ്പാച്ച്: കമ്പ്യൂട്ട് വർക്ക് ഡിസ്പാച്ച് ചെയ്യുന്നതിൽ കൂടുതൽ വ്യക്തവും നേരിട്ടുള്ളതുമായ നിയന്ത്രണം.
• വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് മെമ്മറി: ഷെയർഡ് മെമ്മറിക്ക് മേൽ കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ള നിയന്ത്രണം.
• കമ്പ്യൂട്ട് പൈപ്പ്ലൈനുകൾ: കമ്പ്യൂട്ട് വർക്കിനായി സമർപ്പിത പൈപ്പ്ലൈൻ സ്റ്റേജുകൾ.
• ഷേഡർ മൊഡ്യൂളുകൾ: SPIR-V-യോടൊപ്പം WGSL (WebGPU ഷേഡിംഗ് ലാംഗ്വേജ്)-നും പിന്തുണ.

ബ്രൗസറിലെ GPU കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ സാധ്യമായതിന്റെ അതിരുകൾ ഭേദിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന ഡെവലപ്പർമാർക്ക്, WebGPU-വിന്റെ കമ്പ്യൂട്ട് ഡിസ്പാച്ച് മെക്കാനിസങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത് അത്യാവശ്യമായിരിക്കും.

ഉപസംഹാരം

WebGL കമ്പ്യൂട്ട് ഷേഡർ ഡിസ്പാച്ചിൽ വൈദഗ്ദ്ധ്യം നേടുന്നത് നിങ്ങളുടെ വെബ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി GPU-വിന്റെ മുഴുവൻ പാരലൽ പ്രോസസ്സിംഗ് ശക്തിയും അൺലോക്ക് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന ചുവടുവെപ്പാണ്. വർക്ക്ഗ്രൂപ്പുകൾ, ഇൻവോക്കേഷൻ ഐഡികൾ, GPU-വിലേക്ക് ജോലി അയക്കുന്നതിന്റെ രീതികൾ എന്നിവ മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, മുമ്പ് നേറ്റീവ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ മാത്രം സാധ്യമായിരുന്ന കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ തീവ്രമായ ജോലികൾ നിങ്ങൾക്ക് കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

ഓർമ്മിക്കുക:

• ഹാർഡ്‌വെയറിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിങ്ങളുടെ വർക്ക്ഗ്രൂപ്പ് സൈസുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക.
• കാര്യക്ഷമതയ്ക്കായി നിങ്ങളുടെ ഡാറ്റാ ആക്സസ് ഘടന നൽകുക.
• ആവശ്യമുള്ളിടത്ത് ശരിയായ സിൻക്രൊണൈസേഷൻ നടപ്പിലാക്കുക.
• വിവിധ ആഗോള ഹാർഡ്‌വെയറുകളിലും ബ്രൗസർ കോൺഫിഗറേഷനുകളിലും ഉടനീളം പരീക്ഷിക്കുക.

വെബ് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം വികസിക്കുന്നത് തുടരുമ്പോൾ, പ്രത്യേകിച്ച് WebGPU-വിന്റെ വരവോടെ, GPU കമ്പ്യൂട്ട് പ്രയോജനപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് കൂടുതൽ നിർണ്ണായകമാകും. ഈ ആശയങ്ങൾ ഇപ്പോൾ മനസ്സിലാക്കാൻ സമയം ചെലവഴിക്കുന്നതിലൂടെ, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഉപയോക്താക്കൾക്കായി അടുത്ത തലമുറയിലെ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ളതും, കാഴ്ചയിൽ സമ്പന്നവും, കമ്പ്യൂട്ടേഷണലി ശക്തവുമായ വെബ് അനുഭവങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ നിങ്ങൾ സജ്ജരാകും.