Как увеличить скорость insert и select MyISAM?
1)
запросы простые, типа SELECT id FROM .. where d_idx=? and a_idx=?; ну и INSERT.
Все же проверьте slow-query-log, возможно есть тяжелые запросы, не использующие индекс

2) насколько понимаю, при большом кол-ве insert, InnoDB будет работать быстрее, т.к. нет блокировки всей таблицы  при записи
Мне кажется что после слов

... таблицы с 100 млн строками, в них пишут данные 24 процесса...
... myisam пишет данные на диск со скоростью 1 мб/с МАКСИМУМ, а диск может разогнаться до 20 мб/с точно...
... диск SATA 1tb...

должно стать понятно, что база элементарно упирается в физические ограничения диска.
Тут даже совокупность проблем.
То, что диск может разогнаться до 20 мб/с - это в идеальных условиях, когда идет последовательная запись. Но ведь в реальности данные на SATA диск не пишутся последовательно. Это будет множество перемещений головки по дискам. А еще долго выполняется перестроение индекса при вставке данных... 
System lock на 10-30 секунд - а может диску уже пришла маленькая с косой...
На мой взгляд, на текущем железе не стоит ожидать роста производительности. Думайте про raid 10 на SAS если хотите надежность ну или SSD на M.2 или PCI (но если записи много - то его будет жалко)