А насколько высокий iowait на ваших машинках?
Вообще, отвечать с диска — не слишком удачная идея, лучше всего будет держать в памяти второй уровень кэширования, тогда вы сможете отвечать на существенную часть запросов вообще не трогая дисковую подсистему.
Для справки:
SSD latency ~ 1 ms
RAM latency ~ 100 ns
SSD throughout ~ 1Gb/sec
RAM throughout ~ 10Gb/sec