Este não é fácil de diagnosticar, mas a melhor maneira de fazer isso se você NÃO fizer nenhuma alteração no arquivo php.ini padrão é executar strace em um dos processos php fpm-filho.
Primeiro reduza o número máximo / mínimo / inicial de crianças FPM para 1 e reinicie o FPM.
Agarre o PID do processo filho do FPM e execute strace -p PID
como root.
Em seguida, acesse a página lenta do PHP com seu navegador e assista a saída do strace para ver onde o processo está sendo interrompido. Ele vai te dar todas as chamadas do sistema feitas pelo PHP e você pode ver se está fazendo algo estúpido.