CANN/asc-devkit随机数生成API

PhiloxRandom

【免费下载链接】asc-devkit本项目是CANN 推出的昇腾AI处理器专用的算子程序开发语言，原生支持C和C++标准规范，主要由类库和语言扩展层构成，提供多层级API，满足多维场景算子开发诉求。项目地址: https://gitcode.com/cann/asc-devkit

产品支持情况

功能说明

基于Philox随机数生成算法，给定随机数种子，生成若干的随机数。

Philox随机数生成的核心算法是一个基于记数的伪随机数生成算法，输入为一个128bit的记数器C，两个32bit的key（k0和k1），输出为4个32bit的整数。

函数原型

• 连续模式

  template <uint16_t Rounds = 7, typename T> __aicore__ inline void PhiloxRandom(const LocalTensor<T>& dstLocal, const PhiloxKey& philoxKey, const PhiloxCounter& philoxCounter, uint16_t count)

• stride模式

  template <uint16_t Rounds = 7, typename T> __aicore__ inline void PhiloxRandom(const LocalTensor<T>& dstLocal, const PhiloxKey& philoxKey, const PhiloxCounter& philoxCounter, const PhiloxRandomParams& params)

参数说明

表 1模板参数说明

表 2参数说明

using PhiloxKey = uint32_t[2];

using PhiloxCounter = uint32_t[4];

struct PhiloxRandomParams { uint32_t stride; // 两行元素之间的间隔 uint32_t row; // 表示生成的行数 uint32_t column; // 表示生成的每一行的元素个数 }

图 1PhiloxRandom示意图
![](https://raw.gitcode.com/cann/asc-devkit/raw/f35dfef9af78af31a0418d6061f7969c5ffc6990/docs/api/context/figures/PhiloxRandom示意图.png "PhiloxRandom示意图"?utm_source=gitcode_repo_files)

上图是一个生成随机数的示意图。

• 连续模式下使用philoxCounter={0, 0, 0, 0}，count=32来生成32个随机数。
• stride模式下可按列分两次生成，调用两次接口。第一次调用参数为philoxCounter={0, 0, 0, 0}，stride=8，row=4，column=4；第二次调用参数为philoxCounter={1, 0, 0, 0}（每次记数器C自增会生成128bit的随机数），stride=8，row=4，column=4。

返回值说明

无

约束说明

无

调用示例

• 接口使用样例

  // philoxKey={0,0}, philoxCounter={0,0,0,0}, params={1024, 8, 1024} LocalTensor<uint32_t> dstLocal = outQueue.AllocTensor<uint32_t>(); PhiloxRandom<7>(dstLocal, {0, 0}, {0, 0, 0, 0},{1024, 8, 1024});

• 完整样例

  #include "kernel_operator.h" template <uint16_t Rounds, typename srcType> class KernelPhiloxStride { public: __aicore__ inline KernelPhiloxStride() {} __aicore__ inline void Init(GM_ADDR dstGm, uint32_t paramStride, uint32_t paramRow, uint32_t paramColumn) { stride = paramStride; row = paramRow; column = paramColumn; count = row * column; const int alginSize = AscendC::GetDataBlockSizeInBytes() / sizeof(srcType); dstSize = (count + alginSize - 1) / alginSize * alginSize; dstGlobal.SetGlobalBuffer(reinterpret_cast<__gm__ srcType *>(dstGm), dstSize); pipe.InitBuffer(outQueue, 1, dstSize * sizeof(srcType)); } __aicore__ inline void Process(uint32_t seed0, uint32_t seed1, uint32_t seed2, uint32_t seed3, uint32_t seed4, uint32_t seed5) { Compute(seed0, seed1, seed2, seed3, seed4, seed5); CopyOut(); } private: __aicore__ inline void Compute(uint32_t seed0, uint32_t seed1, uint32_t seed2, uint32_t seed3, uint32_t seed4, uint32_t seed5) { AscendC::LocalTensor<srcType> dstLocal = outQueue.AllocTensor<srcType>(); AscendC::PhiloxRandom<Rounds>(dstLocal, { seed0, seed1 }, { seed2, seed3, seed4, seed5 }, { stride, row, column }); outQueue.EnQue<srcType>(dstLocal); } __aicore__ inline void CopyOut() { AscendC::LocalTensor<srcType> dstLocal = outQueue.DeQue<srcType>(); AscendC::DataCopy(dstGlobal, dstLocal, dstSize); outQueue.FreeTensor(dstLocal); } private: AscendC::GlobalTensor<srcType> dstGlobal; AscendC::TPipe pipe; AscendC::TQue<AscendC::TPosition::VECOUT, 1> outQueue; uint32_t count; uint32_t stride; uint32_t row; uint32_t column; uint32_t dstSize; }; extern "C" __global__ __aicore__ void philox_kernel_stride(GM_ADDR dstGm) { KernelPhiloxStride<7, uint32_t> op; op.Init(dstGm, 1024, 8, 1024); op.Process(0, 0, 0, 0, 0, 0); }

【免费下载链接】asc-devkit本项目是CANN 推出的昇腾AI处理器专用的算子程序开发语言，原生支持C和C++标准规范，主要由类库和语言扩展层构成，提供多层级API，满足多维场景算子开发诉求。项目地址: https://gitcode.com/cann/asc-devkit