Я думаю, что при использовании файла MEX время загрузки и накладные расходы на вызовы, как правило, незначительно улучшаются, но если количество вызовов мало по сравнению с выполняемыми вычислениями, общая разница в производительности не может быть так здорово.
Однако использование MEX-файла, вероятно, приведет к более прозрачному, читабельному и поддерживаемому коду, поскольку функция будет выглядеть так, как будто это собственная команда MATLAB. Я бы подумал, что, если производительность не является главным требованием, это соображение, по крайней мере, так же важно, как и скорость.