Если вы читаете файл с диска, я бы предположил , что однопотоковый подход с одним файлом размером 10 МБ будет быстрее, поскольку в противном случае у вас было бы два потока, конкурирующих за использование одного общего ресурса, этот случай также, вероятно, будет самой медленной частью в цепи. Возможно, это изменится, если вы сохраните два файла на разных физических дисках.
Лучший способ выяснить это - написать код для обоих подходов и измерить их производительность в том виде, в котором он предназначен для выполнения.