Файлы с отображением в памяти полезны для сценариев, когда необходимо обращаться к относительно небольшой части (представлению) значительно большего файла.
В этом сценарии операционная система может помочь оптимизировать общее использование памяти и поведение приложения для подкачки страниц, выполняя вход и выход только самых последних использованных частей сопоставленного файла.
Кроме того, отображаемые в память файлы могут предоставлять интересные функции, такие как копирование при записи, или служить основой разделяемой памяти.
В вашем сценарии файлы с отображением в памяти могут помочь вам собрать файл, если куски поступят не по порядку. Однако вам все равно необходимо знать окончательный размер файла заранее.
Кроме того, вы должны получить доступ к файлам только один раз для записи чанка. Таким образом, преимущество в производительности по сравнению с явно реализованным асинхронным вводом-выводом маловероятно, но может быть проще и быстрее правильно реализовать средство записи файлов.
В .NET 4 Microsoft добавила поддержку отображаемых в память файлов, и есть несколько исчерпывающих статей с примером кода, например, http://blogs.msdn.com/salvapatuel/archive/2009/06/08/working-with-memory-mapped-files-in-net-4.aspx.