ops-rand API 实现状态

版本信息

• 当前版本: v1.0.0
• 更新日期: 2026-03-21
• 开发阶段: Phase 1 - Generator & Uniform

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✅ 已实现接口 (Phase 1)

1. 版本管理

• aclrandGetVersion - 获取库版本号

2. 生成器管理

• aclrandCreateGenerator - 创建随机数生成器
• aclrandDestroyGenerator - 销毁生成器

3. 生成器配置

• aclrandSetGeneratorSeed - 设置生成器种子
• aclrandSetGeneratorOffset - 设置生成器偏移量
• aclrandSetGeneratorStream - 设置 ACL 流

4. 随机数生成

• aclrandGenerateUniform - 生成均匀分布随机数 (FP32)

5. 辅助工具

• aclrandGetErrorString - 获取错误字符串（待验证）

6. 已实现算子

• stateless_random_uniform_v2 (无状态均匀分布) - src/stateless_random_uniform_v2/

7. 支持范围

• 生成器类型: ACLRAND_RNG_PSEUDO_DEFAULT, ACLRAND_RNG_PSEUDO_PHILOX4_32_10
• 数据类型: FP32 (float)
• 芯片: Ascend 950

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⏸️ 待实现接口

Phase 2 - 分布扩展

必须实现：

• aclrandGenerateUniformDouble - 双精度均匀分布
• aclrandGenerateUniformHalf - 半精度均匀分布 (FP16)
• aclrandGenerateNormal - 单精度正态分布
• aclrandGenerate - 32 位原始随机数

重要功能：

• aclrandGenerateNormalDouble - 双精度正态分布
• aclrandGenerateNormalHalf - 半精度正态分布
• aclrandGenerateLogNormal - 对数正态分布
• aclrandGenerateLogNormalDouble - 双精度对数正态
• aclrandGenerateLogNormalHalf - 半精度对数正态
• aclrandGenerateLongLong - 64 位原始随机数

Phase 3 - 引擎扩展

必须实现：

• aclrandGeneratePoisson - 泊松分布
• aclrandCreateDiscreteDistribution - 创建离散分布
• aclrandDestroyDistribution - 销毁离散分布
• aclrandGenerateDiscrete - 离散分布采样

重要功能：

• aclrandSetQuasiRandomDimensions - 设置准随机维度
• aclrandGetDirectionVectors32 - 获取 Sobol 方向向量 (32位)
• aclrandGetDirectionVectors64 - 获取 Sobol 方向向量 (64位)

新增生成器类型：

• ACLRAND_RNG_PSEUDO_XORWOW
• ACLRAND_RNG_PSEUDO_MRG32K3A
• ACLRAND_RNG_PSEUDO_MTGP32
• ACLRAND_RNG_PSEUDO_LFSR113
• ACLRAND_RNG_PSEUDO_THREEFRY2_32_20
• ACLRAND_RNG_QUASI_SOBOL32
• ACLRAND_RNG_QUASI_SOBOL64

Phase 4 - 高级特性

可选功能：

• aclrandCreateGeneratorHost - Host 端生成器
• ops_rand_state_philox4x32_10 - Device API 状态结构
• ops_rand_init - Device API 初始化
• ops_rand_uniform - Device API 均匀分布
• ops_rand_uniform4 - Device API 批量生成
• ops_rand_normal - Device API 正态分布
• aclrandSetOrdering - 设置排序方式

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⏸️ 待支持数据类型

必须实现

• FP16 (aclFloat16)
• FP64 (double)

重要功能

• BF16 (bfloat16)

可选功能

• INT32, UINT32
• INT64, UINT64

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📊 实现进度统计

类别	已实现	待实现	总计
API 接口	7	22	29
生成器类型	2	9	11
分布类型	1	7	8
数据类型	1	4	5
算子	1	-	-

总体完成度: Phase 1 (Generator & Uniform) ✅

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📝 开发路线图

Phase 1: Generator & Uniform ✅ (已完成)

• 基础架构搭建
• 生成器管理接口
• Philox 生成器实现
• Uniform 分布生成 (FP32)
• stateless_random_uniform_v2 算子
• 打包流程

Phase 2: 分布扩展 (下一步)

• 多数据类型支持 (FP16/FP64)
• 正态分布
• 对数正态分布
• 原始随机数生成 (32/64位)
• Box-Muller 变换算法

Phase 3: 引擎扩展

• 泊松分布
• 离散分布
• XORWOW 生成器
• Sobol 准随机生成器
• MRG32K3A 生成器

Phase 4: 高级特性

• Host 端生成器
• Device API (AscendC 内部调用)
• 性能优化
• 多流并行支持

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📌 当前限制

1. 数据类型: 仅支持 FP32
2. 分布类型: 仅支持 Uniform (均匀分布)
3. 生成器: 仅支持 Philox4x32_10
4. 算子: 仅实现 stateless_random_uniform_v2
5. 不支持: 正态分布、泊松分布、离散分布、准随机序列

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🔧 设计参考

• API 设计: 参考 rocrand/cuRAND
• 生成器算法: Philox4x32_10 (计数器模式)
• 测试框架: 自研轻量级测试框架

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文档维护: 请在实现新接口时及时更新本文档