Как оптимизировать сервер под тяжелые скрипты с небольшим количеством пользователей?
Я понимаю, что зная PHP хочется решить эту задачи с его помощью. Но вот смысла в этом ровно ноль, обычная лень. Строковые данные можно спокойно обрабатывать вообще через sed, это будет на порядки быстрее. А PHP сделать всего лишь интерфейсом.
очень большая тема.
В общем 
1. поставь bitrix vm - там 95% уже сделано
увеличь время  с 300 до 1500 в nginx и в принципе этого хватит.