O que você quer dizer com "desempenho"? Significa uma taxa de transferência máxima em um servidor muito ocupado ou significa pageloads rápidos para páginas individuais?
O Apache raramente é o fator limitante (algumas configurações podem melhorar o desempenho). Normalmente, a carga real está no php ou no mysql e, em seguida, geralmente, consultas mal construídas ou trabalho inútil.
Onde o nginx brilha em comparação com o apache 1 e 2 está lidando com muitas conexões simultâneas (ociosas ou ocupadas). Também possibilita a criação de paradigmas de servidor que não estão disponíveis em outros servidores da Web. Não melhora magicamente o desempenho do PHP / MySQL.
Medições temporárias provavelmente valem mais do que o tempo que o nginx é um php opcode cacher (apc) e o cache de consultas mysql. Além disso, eu começaria a criar perfis e corrigir o código.
Para pageloads mais rápidos, você terá mais benefícios modificando a maneira como o site funciona, veja, por exemplo, o blog de desempenho do yahoo.