Interessanter wäre einmal die Ram-Auslastung zu beobachten. Ich vermute eher, dass der Apache oder PHP zu viel beansprucht, alles ausgelagert werden muss und es deshalb zu Problemen kommt.
Wie viel Arbeitsspeicher brauchen Deine PHP-Scripte je Aufruf durchschnittlich/maximal? Wenn Du diesen Wert halbwegs weißt, kannst Du eine sinnvolle Anzahl an maximalen Prozessen/Threads festlegen.
Hilfreich könnte auch FCGI sein, dann muss PHP nicht bei jeder statischen Datei mitgeladen werden.
MfG Christian