In der dynamischen Welt des Internets stellt die stetige Verbesserung der Browserleistung einen wesentlichen Faktor für ein optimales Nutzererlebnis dar. Google LLC hat einen bedeutenden Schritt in diese Richtung unternommen, indem es seinen Browser Chrome mit einer Implementierung von WebGPU ausstattet. Dieser technologische Fortschritt ermöglicht es Browsern, Grafiken schneller zu rendern und maschinelle Lernmodelle effizienter auszuführen.
Die Ankündigung dieser Integration kam am Donnerstag, mit der Aussicht auf die Veröffentlichung von Chrome 113, einer anstehenden Version des Browsers, die derzeit Beta-Tests unterzogen wird. Die Einführung von WebGPU in Chrome wird zunächst auf Windows, macOS und ChromeOS beschränkt sein, wobei eine Erweiterung auf weitere Plattformen zu einem späteren Zeitpunkt geplant ist.
Die Verwendung von Grafikkarten für Aufgaben wie das Rendering visueller Assets einer Webseite kann deutlich schneller erfolgen als durch die zentrale Verarbeitungseinheit eines Computers. Historisch gesehen war es jedoch für Browser eine Herausforderung, Grafikkarten für solche Prozesse zu nutzen. Bis zum Beginn des letzten Jahrzehnts erforderte diese Aufgabe oft das Herunterladen von Plugins.
2011 brachte eine von Google, Apple Inc. und anderen Branchengrößen unterstützte Konsortium eine Technologie namens WebGL auf den Markt. WebGL ermöglichte es Browsern, Webseiten mithilfe der Grafikverarbeitungseinheit eines Computers zu rendern, ohne wie zuvor auf Plugins angewiesen zu sein. WebGPU, die neue Technologie, die Google in der neuesten Version von Chrome implementiert hat, ist der Nachfolger von WebGL.
Eine in Chrome laufende Webanwendung kann eine Rechenaufgabe an WebGL senden, das sie dann an die GPU des Benutzergeräts weiterleitet. WebGL sendet Anweisungen an die GPU über spezialisierte Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs). In Windows wird die API für den Zugriff auf Grafikkarten Direct3D genannt, während Apples macOS-API als Metal bekannt ist.
WebGL, die Vorgängersoftware, die von WebGPU abgelöst wird, funktionierte auf ähnliche Weise. Allerdings unterstützt WebGL viele der neuesten Funktionen, die von Grafikkarten-APIs wie Direct3D und Apples Metal angeboten werden, nicht. WebGPU hingegen unterstützt diese, was ein schnelleres Rendering von Grafiken ermöglicht.
„WebGPU ist eine neue Webgrafik-API, die erhebliche Vorteile bietet, wie beispielsweise eine deutlich reduzierte JavaScript-Arbeitslast für dieselbe Grafik“, erläuterten die Google-Ingenieure François Beaufort und Corentin Wallez in einem Blogbeitrag. „Dies ist möglich durch flexiblere GPU-Programmierung und Zugriff auf fortschrittliche Funktionen, die WebGL nicht bietet.“
Ein weiteres Hauptmerkmal von WebGPU ist die umfassende Unterstützung für GPGPU-Berechnungen (General-Purpose GPU). Dabei handelt es sich um Aufgaben, die mit einer Grafikkarte durchgeführt werden, aber nicht das Rendering beinhalten. Ein solches Beispiel ist das Ausführen von maschinellen Lernmodellen.
Als WebGL veröffentlicht wurde, wurden Verbraucher-GPUs selten für künstliche Intelligenz-Anwendungen verwendet. Daher ist die Technologie nicht gut für GPGPU-Berechnungen optimiert. WebGPU hingegen wurde speziell entwickelt, um GPGPU-Anwendungsfälle wie browserbasiertes maschinelles Lernen zu unterstützen.
Laut Google kann die Technologie Webanwendungen, die KI-Funktionen enthalten, erheblich beschleunigen. Die mit WebGPU betriebene Version von Chrome führt maschinelles Lernen mehr als dreimal schneller durch als mit WebGL möglich war.
Chrome ist der erste große Browser, der WebGPU implementiert. Laut Google wird die Technologie auch zu Firefox und Safari hinzugefügt werden. Der Suchgigant plant seinerseits, die WebGPU-Implementierung in Chrome durch Hinzufügen von Funktionen zu verbessern, die Entwicklern helfen sollen, die Verarbeitungskapazität von Verbraucher-GPUs besser zu nutzen.