Одинаково будет в пределах погрешности измерений. Nginx на бэкендах дает минимальный оверхед, зато такой вариант надежней, т.к. может в принципе работать без балансера, в случае его аварии настроить новый или включить без него будет быстрее. В общем хотите сменить шило на мыло. Если уж что-то хочется менять, попробуйте на балансере HAProxy поднять, у меня в некоторых случаях он работал лучше чем nginx, в некоторых nginx лучше работает.