Foi relacionado à versão do PHP. Eu usei a versão mais recente do nginx e a versão antiga do PHP. O problema foi corrigido com a atualização do PHP para a versão mais recente.
Estou usando o nginx e o spawnf-cgi com o apc e o memcache ativado.Estou recebendo o caminho do 502 no navegador e esse erro no log de erros.
2013/01/07 06:55:46 [error] 90799#0: *53 upstream prematurely closed connection while reading response header from upstream, client: a.b.c.d, server: www.mysite.com, request: "GET / HTTP/1.1", upstream: "fastcgi://unix:/tmp/fcgi.sock:", host: "www.mysite.com"