Хранить структурированные объекты в файле - не лучшая идея, тем более, таких размеров. Если нет возможности использовать MySQL или другие сервисные БД - возможно, стоит взглянуть в сторону sqlite? Если же нужно именно в файле - тогда стоит обратиться уже к возможностям файловой системы - это SSD диски, RAID1(RAID2, если есть минимум 4 харда) либо RAM-диск(в последнем случае озаботится резервным копированием, а еще лучше - зеркалированием на реальный хард).