MongoDB ist kein magischer Abfragebeschleuniger. Ihre Website wird nicht die 10-fache Belastung aushalten, nur weil Sie zu Mongo wechseln.
Ihren Zahlen nach zu urteilen, vermute ich, dass eine Ressourcensättigung stattfand. MySQL kann sicherlich viel mehr als 500 QPS leisten.
Weißt du, was dein Engpass war? Ich würde wetten, dass Sie viel weniger RAM als benötigt haben, Daten von der Festplatte abgerufen werden müssen und die Festplatte gesättigt ist. An diesem Punkt wird Ihnen kein DB-Techniker helfen, es sei denn, Sie erhalten mehr Eisen (oder löschen einige Daten).
Was die schlechtere Leistung von Mongo betrifft, ist es ohne die Einzelheiten schwer zu sagen.