Só para adicionar um pouco ao consenso que é o EBS mais rápido ...
Um ponto importante a ser entendido aqui é que a velocidade de armazenamento da instância é imprevisível - a Amazon não oferece garantias sobre isso.
Esta informação vem do livro Cloud Application Architectures de George Reese (que parece muito bom do que eu já vi até agora.) Ele inclui uma tabela intitulada Comparação de opções de armazenamento de dados do EC2 (p. 41); aqui está um trecho dessa tabela (no livro há várias outras características comparadas):
S3 Instance EBS
Speed Low Unpredictable High
Reliability Medium High High
Durability Super high Super low High
Assim, o armazenamento de instâncias pode superar o EBS em acesso de leitura, às vezes, mas se você quiser constante alta velocidade, você precisa ir com o EBS. Como Reese coloca em seu livro:
Another issue is the unpredictability of performance in the instance storage. You might actually think that it should be faster than the other options, and sometimes it is. Sometimes, however, it is unbelievably slow - slower than an NFS mount over a 10bT Ethernet connection. EBS, on the other hand, consistently gives you the performance of a SAN over a GB Ethernet connection.