Я думаю, что нет реальной альтернативы, использующей только Python, как это делает psyco (Pypy, которая все больше становится альтернативой «только Python», не поддерживает модули расширения, поэтому сейчас многие проекты не могут мигрировать, но если ваш не один из них, это может быть хороший подход)
Если вы не можете использовать Pypy прямо сейчас, после проведения сеанса профиля и подтверждения того, что в обычном Python нельзя больше ускоряться, путь обычно один из:
модуль расширения c / c ++ (мой личный фаворит - работает на любой платформе и использование boost :: python делает этот процесс довольно простым и понятным, хотя, если вы не знаете c / c ++, это может быть не так так просто).
Cython (обычно вам нужно немного изменить свою программу, чтобы она стала быстрой в Cython, и в действительности это не код Python, а его расширение)
Shed Skin (если она справится с вашей программой)