Вот мои выводы: создание отдельного объекта требует много разборов.
Один объект значения 2500: 44.22ms
25x 100 объектов значения: 2.34ms
50x 50 объектов значений: 1,41 мс
2500 x 1 объект значения: 0,46 мс
Я уверен, что есть некоторые неучтенные накладные расходы при использовании 2500 элементов кэша приложений.