В результате экспериментов вроде нашлась причина. Взаимное влияние дисков на IO Wait time наблюдаем на контроллере в IDE режиме. На резервном сервере повторили профиль нагрузки на два диска, которые подключены к такому же контроллеру (сервера одинаковые по конфигурации), но в режиме AHCI и взаимного влияния на IO Wait time не видно.
Теперь осталось дождаться возможности перезагрузить основной сервер, чтобы включить и там AHCI режим.