とりあえず現実的な改良案として、

方法:read.cgiでデータを書き出し→JavaScriptで展開
効果:転送量を10%前後減らすことが出来る
欠点:ブラウザが少々重くなる&JavaScriptがオフなら動かない

が挙がりましたね

phpがもし駄目な場合、mod_perlじゃダメなのか?
mod_gzip使ってるんならmod_perlも入れてもらえそうだが。
そうすればプロセスのコストは気にしなくてすむぞ。

ところでさ、read.cgiでgzip圧縮をやってしまえば
テンポラリファイルを作るI/Oが無くなるんじゃないの?