La mise en cache de la mémoire seule n'est pas une bonne raison d'opter pour MongoDB. Tout SGBDR correctement configuré mettra en cache les données fréquemment utilisées en mémoire.
Quel aspect de MySQL limite actuellement vos performances ? As-tu assez de RAM sur ton serveur ? Vos disques sont-ils assez rapides ? Disposez-vous d'un périphérique de cache à faible latence tel qu'un SSD correctement configuré ?