| [29] | 1 | <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"> | 
|---|
 | 2 |  | 
|---|
 | 3 | <html> | 
|---|
 | 4 | <head> | 
|---|
 | 5 |   <meta http-equiv="Content-Language" content="en-us"> | 
|---|
 | 6 |   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=us-ascii"> | 
|---|
 | 7 |  | 
|---|
 | 8 |   <title>Boost Random Number Library Performance</title> | 
|---|
 | 9 | </head> | 
|---|
 | 10 |  | 
|---|
 | 11 | <body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000"> | 
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 | 12 |   <h1>Random Number Library Performance</h1> | 
|---|
 | 13 |  | 
|---|
 | 14 |   <p>For some people, performance of random number generation is an important | 
|---|
 | 15 |   consideration when choosing a random number generator or a particular | 
|---|
 | 16 |   distribution function. This page provides numerous performance tests with | 
|---|
 | 17 |   the wide variety of generators and distributions available in the boost | 
|---|
 | 18 |   library.</p> | 
|---|
 | 19 |  | 
|---|
 | 20 |   <p>The performance has been evaluated on a Pentium Pro 200 MHz with gcc | 
|---|
 | 21 |   2.95.2, Linux 2.2.13, glibc 2.1.2. The speed is reported in million random | 
|---|
 | 22 |   numbers per second (M rn/sec), generated in a tight loop.</p> | 
|---|
 | 23 |  | 
|---|
 | 24 |   <h2>Basic Generators</h2> | 
|---|
 | 25 |  | 
|---|
 | 26 |   <table border="1" summary=""> | 
|---|
 | 27 |     <tr> | 
|---|
 | 28 |       <th>generator</th> | 
|---|
 | 29 |  | 
|---|
 | 30 |       <th>M rn/sec</th> | 
|---|
 | 31 |  | 
|---|
 | 32 |       <th>time per random number [usec]</th> | 
|---|
 | 33 |  | 
|---|
 | 34 |       <th>relative speed compared to fastest [percent]</th> | 
|---|
 | 35 |     </tr> | 
|---|
 | 36 |  | 
|---|
 | 37 |     <tr> | 
|---|
 | 38 |       <td>rand48</td> | 
|---|
 | 39 |  | 
|---|
 | 40 |       <td>5.38</td> | 
|---|
 | 41 |  | 
|---|
 | 42 |       <td>0.183</td> | 
|---|
 | 43 |  | 
|---|
 | 44 |       <td>61%</td> | 
|---|
 | 45 |     </tr> | 
|---|
 | 46 |  | 
|---|
 | 47 |     <tr> | 
|---|
 | 48 |       <td>rand48 run-time configurable</td> | 
|---|
 | 49 |  | 
|---|
 | 50 |       <td>1.48</td> | 
|---|
 | 51 |  | 
|---|
 | 52 |       <td>0.677</td> | 
|---|
 | 53 |  | 
|---|
 | 54 |       <td>17%</td> | 
|---|
 | 55 |     </tr> | 
|---|
 | 56 |  | 
|---|
 | 57 |     <tr> | 
|---|
 | 58 |       <td>lrand48 glibc 2.1.2</td> | 
|---|
 | 59 |  | 
|---|
 | 60 |       <td>1.19</td> | 
|---|
 | 61 |  | 
|---|
 | 62 |       <td>0.843</td> | 
|---|
 | 63 |  | 
|---|
 | 64 |       <td>13%</td> | 
|---|
 | 65 |     </tr> | 
|---|
 | 66 |  | 
|---|
 | 67 |     <tr> | 
|---|
 | 68 |       <td>minstd_rand</td> | 
|---|
 | 69 |  | 
|---|
 | 70 |       <td>2.39</td> | 
|---|
 | 71 |  | 
|---|
 | 72 |       <td>0.318</td> | 
|---|
 | 73 |  | 
|---|
 | 74 |       <td>35%</td> | 
|---|
 | 75 |     </tr> | 
|---|
 | 76 |  | 
|---|
 | 77 |     <tr> | 
|---|
 | 78 |       <td>ecuyer1988</td> | 
|---|
 | 79 |  | 
|---|
 | 80 |       <td>1.12</td> | 
|---|
 | 81 |  | 
|---|
 | 82 |       <td>0.892</td> | 
|---|
 | 83 |  | 
|---|
 | 84 |       <td>13%</td> | 
|---|
 | 85 |     </tr> | 
|---|
 | 86 |  | 
|---|
 | 87 |     <tr> | 
|---|
 | 88 |       <td>kreutzer1986</td> | 
|---|
 | 89 |  | 
|---|
 | 90 |       <td>3.87</td> | 
|---|
 | 91 |  | 
|---|
 | 92 |       <td>0.258</td> | 
|---|
 | 93 |  | 
|---|
 | 94 |       <td>43%</td> | 
|---|
 | 95 |     </tr> | 
|---|
 | 96 |  | 
|---|
 | 97 |     <tr> | 
|---|
 | 98 |       <td>hellekalek1995 (inversive)</td> | 
|---|
 | 99 |  | 
|---|
 | 100 |       <td>0.20</td> | 
|---|
 | 101 |  | 
|---|
 | 102 |       <td>5.12</td> | 
|---|
 | 103 |  | 
|---|
 | 104 |       <td>2%</td> | 
|---|
 | 105 |     </tr> | 
|---|
 | 106 |  | 
|---|
 | 107 |     <tr> | 
|---|
 | 108 |       <td>mt11213b</td> | 
|---|
 | 109 |  | 
|---|
 | 110 |       <td>6.07</td> | 
|---|
 | 111 |  | 
|---|
 | 112 |       <td>0.165</td> | 
|---|
 | 113 |  | 
|---|
 | 114 |       <td>68%</td> | 
|---|
 | 115 |     </tr> | 
|---|
 | 116 |  | 
|---|
 | 117 |     <tr> | 
|---|
 | 118 |       <td>mt19937</td> | 
|---|
 | 119 |  | 
|---|
 | 120 |       <td>6.06</td> | 
|---|
 | 121 |  | 
|---|
 | 122 |       <td>0.165</td> | 
|---|
 | 123 |  | 
|---|
 | 124 |       <td>68%</td> | 
|---|
 | 125 |     </tr> | 
|---|
 | 126 |  | 
|---|
 | 127 |     <tr> | 
|---|
 | 128 |       <td>mt19937 original</td> | 
|---|
 | 129 |  | 
|---|
 | 130 |       <td>5.33</td> | 
|---|
 | 131 |  | 
|---|
 | 132 |       <td>0.188</td> | 
|---|
 | 133 |  | 
|---|
 | 134 |       <td>60%</td> | 
|---|
 | 135 |     </tr> | 
|---|
 | 136 |  | 
|---|
 | 137 |     <tr> | 
|---|
 | 138 |       <td>lagged_fibonacci607</td> | 
|---|
 | 139 |  | 
|---|
 | 140 |       <td>8.90</td> | 
|---|
 | 141 |  | 
|---|
 | 142 |       <td>0.112</td> | 
|---|
 | 143 |  | 
|---|
 | 144 |       <td>100%</td> | 
|---|
 | 145 |     </tr> | 
|---|
 | 146 |  | 
|---|
 | 147 |     <tr> | 
|---|
 | 148 |       <td>lagged_fibonacci4423</td> | 
|---|
 | 149 |  | 
|---|
 | 150 |       <td>8.54</td> | 
|---|
 | 151 |  | 
|---|
 | 152 |       <td>0.117</td> | 
|---|
 | 153 |  | 
|---|
 | 154 |       <td>96%</td> | 
|---|
 | 155 |     </tr> | 
|---|
 | 156 |  | 
|---|
 | 157 |     <tr> | 
|---|
 | 158 |       <td>lagged_fibonacci19937</td> | 
|---|
 | 159 |  | 
|---|
 | 160 |       <td>7.49</td> | 
|---|
 | 161 |  | 
|---|
 | 162 |       <td>0.133</td> | 
|---|
 | 163 |  | 
|---|
 | 164 |       <td>84%</td> | 
|---|
 | 165 |     </tr> | 
|---|
 | 166 |  | 
|---|
 | 167 |     <tr> | 
|---|
 | 168 |       <td>lagged_fibonacci23209</td> | 
|---|
 | 169 |  | 
|---|
 | 170 |       <td>6.63</td> | 
|---|
 | 171 |  | 
|---|
 | 172 |       <td>0.151</td> | 
|---|
 | 173 |  | 
|---|
 | 174 |       <td>74%</td> | 
|---|
 | 175 |     </tr> | 
|---|
 | 176 |  | 
|---|
 | 177 |     <tr> | 
|---|
 | 178 |       <td>lagged_fibonacci44497</td> | 
|---|
 | 179 |  | 
|---|
 | 180 |       <td>4.01</td> | 
|---|
 | 181 |  | 
|---|
 | 182 |       <td>0.250</td> | 
|---|
 | 183 |  | 
|---|
 | 184 |       <td>45%</td> | 
|---|
 | 185 |     </tr> | 
|---|
 | 186 |   </table> | 
|---|
 | 187 |  | 
|---|
 | 188 |   <p>Note that the lagged Fibonacci generators produce floating-point | 
|---|
 | 189 |   numbers, whereas all others produce integers.</p> | 
|---|
 | 190 |  | 
|---|
 | 191 |   <h2>Distributions</h2> | 
|---|
 | 192 |  | 
|---|
 | 193 |   <table border="1" summary=""> | 
|---|
 | 194 |     <tr> | 
|---|
 | 195 |       <th>[M rn/sec]</th> | 
|---|
 | 196 |  | 
|---|
 | 197 |       <th>minstd_rand</th> | 
|---|
 | 198 |  | 
|---|
 | 199 |       <th>kreutzer1986</th> | 
|---|
 | 200 |  | 
|---|
 | 201 |       <th>mt19937</th> | 
|---|
 | 202 |  | 
|---|
 | 203 |       <th>lagged_fibonacci607</th> | 
|---|
 | 204 |     </tr> | 
|---|
 | 205 |  | 
|---|
 | 206 |     <tr> | 
|---|
 | 207 |       <th>uniform_smallint</th> | 
|---|
 | 208 |  | 
|---|
 | 209 |       <td>1.26</td> | 
|---|
 | 210 |  | 
|---|
 | 211 |       <td>1.55</td> | 
|---|
 | 212 |  | 
|---|
 | 213 |       <td>1.93</td> | 
|---|
 | 214 |  | 
|---|
 | 215 |       <td>-</td> | 
|---|
 | 216 |     </tr> | 
|---|
 | 217 |  | 
|---|
 | 218 |     <tr> | 
|---|
 | 219 |       <th>uniform_01</th> | 
|---|
 | 220 |  | 
|---|
 | 221 |       <td>1.79</td> | 
|---|
 | 222 |  | 
|---|
 | 223 |       <td>1.88</td> | 
|---|
 | 224 |  | 
|---|
 | 225 |       <td>3.03</td> | 
|---|
 | 226 |  | 
|---|
 | 227 |       <td>7.74</td> | 
|---|
 | 228 |     </tr> | 
|---|
 | 229 |  | 
|---|
 | 230 |     <tr> | 
|---|
 | 231 |       <th>uniform_real</th> | 
|---|
 | 232 |  | 
|---|
 | 233 |       <td>1.74</td> | 
|---|
 | 234 |  | 
|---|
 | 235 |       <td>1.56</td> | 
|---|
 | 236 |  | 
|---|
 | 237 |       <td>2.34</td> | 
|---|
 | 238 |  | 
|---|
 | 239 |       <td>6.62</td> | 
|---|
 | 240 |     </tr> | 
|---|
 | 241 |  | 
|---|
 | 242 |     <tr> | 
|---|
 | 243 |       <th>geometric</th> | 
|---|
 | 244 |  | 
|---|
 | 245 |       <td>0.593</td> | 
|---|
 | 246 |  | 
|---|
 | 247 |       <td>0.629</td> | 
|---|
 | 248 |  | 
|---|
 | 249 |       <td>0.753</td> | 
|---|
 | 250 |  | 
|---|
 | 251 |       <td>0.916</td> | 
|---|
 | 252 |     </tr> | 
|---|
 | 253 |  | 
|---|
 | 254 |     <tr> | 
|---|
 | 255 |       <th>triangle</th> | 
|---|
 | 256 |  | 
|---|
 | 257 |       <td>0.97</td> | 
|---|
 | 258 |  | 
|---|
 | 259 |       <td>1.02</td> | 
|---|
 | 260 |  | 
|---|
 | 261 |       <td>1.35</td> | 
|---|
 | 262 |  | 
|---|
 | 263 |       <td>1.31</td> | 
|---|
 | 264 |     </tr> | 
|---|
 | 265 |  | 
|---|
 | 266 |     <tr> | 
|---|
 | 267 |       <th>exponential</th> | 
|---|
 | 268 |  | 
|---|
 | 269 |       <td>0.849</td> | 
|---|
 | 270 |  | 
|---|
 | 271 |       <td>0.828</td> | 
|---|
 | 272 |  | 
|---|
 | 273 |       <td>0.887</td> | 
|---|
 | 274 |  | 
|---|
 | 275 |       <td>1.53</td> | 
|---|
 | 276 |     </tr> | 
|---|
 | 277 |  | 
|---|
 | 278 |     <tr> | 
|---|
 | 279 |       <th>normal (polar method)</th> | 
|---|
 | 280 |  | 
|---|
 | 281 |       <td>0.608</td> | 
|---|
 | 282 |  | 
|---|
 | 283 |       <td>0.626</td> | 
|---|
 | 284 |  | 
|---|
 | 285 |       <td>0.738</td> | 
|---|
 | 286 |  | 
|---|
 | 287 |       <td>0.755</td> | 
|---|
 | 288 |     </tr> | 
|---|
 | 289 |  | 
|---|
 | 290 |     <tr> | 
|---|
 | 291 |       <th>lognormal</th> | 
|---|
 | 292 |  | 
|---|
 | 293 |       <td>0.417</td> | 
|---|
 | 294 |  | 
|---|
 | 295 |       <td>0.442</td> | 
|---|
 | 296 |  | 
|---|
 | 297 |       <td>0.470</td> | 
|---|
 | 298 |  | 
|---|
 | 299 |       <td>0.481</td> | 
|---|
 | 300 |     </tr> | 
|---|
 | 301 |  | 
|---|
 | 302 |     <tr> | 
|---|
 | 303 |       <th>uniform_on_sphere</th> | 
|---|
 | 304 |  | 
|---|
 | 305 |       <td>0.154</td> | 
|---|
 | 306 |  | 
|---|
 | 307 |       <td>0.155</td> | 
|---|
 | 308 |  | 
|---|
 | 309 |       <td>0.174</td> | 
|---|
 | 310 |  | 
|---|
 | 311 |       <td>0.218</td> | 
|---|
 | 312 |     </tr> | 
|---|
 | 313 |   </table> | 
|---|
 | 314 |  | 
|---|
 | 315 |   <p>Note that the lagged Fibonacci generator is at least 2.5 times faster | 
|---|
 | 316 |   than the Mersenne twister when generating uniformly distributed | 
|---|
 | 317 |   floating-point numbers. For more sophisticated distributions, the speed | 
|---|
 | 318 |   improvement is less. Note however that these distributions have not been | 
|---|
 | 319 |   optimized for speed, yet.</p> | 
|---|
 | 320 |   <hr> | 
|---|
 | 321 |  | 
|---|
 | 322 |   <p><a href="http://validator.w3.org/check?uri=referer"><img border="0" src= | 
|---|
 | 323 |   "http://www.w3.org/Icons/valid-html401" alt="Valid HTML 4.01 Transitional" | 
|---|
 | 324 |   height="31" width="88"></a></p> | 
|---|
 | 325 |  | 
|---|
 | 326 |   <p>Revised  | 
|---|
 | 327 |   <!--webbot bot="Timestamp" s-type="EDITED" s-format="%d %B, %Y" startspan -->05 | 
|---|
 | 328 |   December, 2006<!--webbot bot="Timestamp" endspan i-checksum="38516" --></p> | 
|---|
 | 329 |  | 
|---|
 | 330 |   <p><i>Copyright © 2001 <a href="../../people/jens_maurer.htm">Jens | 
|---|
 | 331 |   Maurer</a></i></p> | 
|---|
 | 332 |  | 
|---|
 | 333 |   <p><i>Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See | 
|---|
 | 334 |   accompanying file <a href="../../LICENSE_1_0.txt">LICENSE_1_0.txt</a> or | 
|---|
 | 335 |   copy at <a href= | 
|---|
 | 336 |   "http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt">http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt</a>)</i></p> | 
|---|
 | 337 | </body> | 
|---|
 | 338 | </html> | 
|---|