PHP używa generatora liczb losowych w dwóch wersjach rand() oraz funkcji mt_rand().

Pierwsza funkcja jest powolna i nie odpowiada w pełni teorii prawdopodobieństwa więc stworzono funkcję, która używa generatora liczb losowych o znanej charakterystyce używając algorytmu Mersenne Twistera. Ten algorytm generuje liczby losowe czterokrotnie szybciej niż funkcja rand().

Więc odpowiedź brzmi: szybsza i bardziej zgodna z mechanizmem prawdopodobieństwa jest funkcja mt_rand

Więcej o algorytmie MT:

http://edu.i-lo.tarnow.pl/inf/alg/001_search/0021.php

http://pl.wikipedia.org/wiki/Mersenne_Twister