1. Для серьезных вычислений вам может понадобиться целый кластер + ***MQ для организации очереди.
2. Для длительных по времени / больших по оперативке вычислений - php не совсем торт. PHP Hypertext Processor, но про этот факт почему-то куча народу забывает.
3. С++ стоит использовать если вы сможете аргументировать почему)).
4. В принципе рекомендую посмотреть в сторону Golang.
