Eu usei o seguinte com grande efeito no passado
- Iozone - Este é bastante maduro e ainda é mantido; também cruzar plataforma para Windows e Linux
- Bonnie ++ - Também é bom, mas parece um pouco sem manutenção e não sei como ele será executado no Windows
Ambos especificamente evitam caches. Eu daria uma olhada no Iozone primeiro e veria se isso atende às suas necessidades.