A partir do que você descreve (100% de utilização da CPU), seu aplicativo parece estar ligado à CPU. Portanto, adicionar mais núcleos de CPU ou mudar para uma máquina com núcleos mais rápidos provavelmente melhorará seu desempenho.
Muitos provedores de nuvem cobram apenas alguns centavos por hora para alugar máquinas virtuais poderosas com muitos núcleos de CPU e muita memória RAM. Basta ir em frente e testar em 16 ou 32 núcleos para descobrir como seu desempenho é dimensionado com o número de CPUs / núcleos.
E sim, eu recomendo aumentar o número de núcleos no seu sistema, antes de aumentar o número de sistemas.