Qual é a base do seu raciocínio? Quais são os gargalos que você prevê?
O tamanho dos dados armazenados em seu banco de dados não deve ser a base da quantidade de RAM disponibilizada para o sistema. Se ele foi carregado até o ponto em que não foi possível atender com eficiência às solicitações, é nesse momento que você deve considerá-lo. No entanto, consultas ajustadas de forma inadequada, falta de índices e uma instância do MySQL mal configurada não serão tratadas integralmente por atualizações de hardware.
Em uma instância ajustada corretamente, se você encontrar um gargalo que impeça que toda a sua memória seja utilizada sob carga, várias instâncias não resolverão isso. Provavelmente será um gargalo da CPU ou potencialmente E / S de disco. Por exemplo, confira InnoDB Memory Usage .
Existem certas limitações. Tal como com o MyISAM no MySQL 5.0, cada buffer de chaves será limitado a 4 GB, mesmo em plataformas de 64 bits, uma vez que são referenciadas por números inteiros de 32 bits.
O MySQL cria um thread por conexão. Assim, se você não estivesse executando uma plataforma de 64 bits, cada thread seria limitado a 4 GB, mesmo com Extensão de endereço físico .
Se você quisesse escalar as solicitações de leitura, você poderia usar vários servidores de banco de dados com carga equilibrada com LVS . Eu não usaria várias instâncias.
Alto desempenho MySQL é um livro fantástico. Eu sugiro que você leia.