Стоит ли так оптимизировать?
Переписывать под свой велосипед - плохое решение.
Хорошим решением может быть: заняться настройкой yii, или профилировать свой код, чтобы найти узкие места.
Главный вопрос: проект хоть как-то в продакшене? у тебя есть хотя бы 100 пользователей онлайн, что ты переживаешь о 5мб? 1GB оперативки стоит 10 баксов в месяц на DigitalOcean, если что. 
Свой велосипед почти 100% выйдет боком. Если прямо дико хочется оптимизировать, поищи какой-нибудь более производительный фреймворк, чем Yii и переползай на него. Мне когда-то нравился Phalcon.
Конечно стоит! Выиграешь большой % производительности.UPD.
Просты с yii выдерни те 10% что используешь и слепи с них свой микро фреймворк.
Однажды я сделал что то вроде Герои меча и магии на phoneGap + api 
апи написал изначально на laravel4 всё было ок. Но со временем мою поделку установило около 30к человек. А онлайн постоянно был около 3к. 
Я длго профилировал свой код. Не чего не помогало (в сравнении с переписыванием с нуля на php native + продуманная архитектура). В итоге получил ускорение ответов чутли не вдвое. Поплясав с пхп (довёл это всё ело до stable) я начал переписывать понемножку участки кода на GO (микросервисы.  К примеру все веб сокеты были переведены на него в первую очередь) сейчас же на GO у меня более 40% всех методов API. В планах полный переход на Go. (сейчас в некоторых go сервисах я юзаю c++ либы)