По производительности таких сравнений не припомню, но есть по памяти:
https://habrahabr.ru/post/161629/
https://habrahabr.ru/post/141093/
А вообще, помогут только тесты, причем в вашем окружении и на ваших данных.
Попробуйте посмотреть на это всё профайлером, поискать узкие места. Попробуйте акселераторы, php 7, hhvm.
Можно ли распараллелить обработку?
Может стоит вообще всё выбросить и написать демон на си, или как сейчас модно, на го, например?