Em caso de dúvida, referência! Felizmente, alguém já fez isso:
http://nbonvin.wordpress.com/2011/03/24/serving-small-static-files-which-server-to-use/
Conclusão? Permitam-me citar:
O G-WAN parece novamente ter um desempenho muito melhor que os outros servidores. O Nginx sempre apresenta um desempenho um pouco melhor que o Lighttpd, enquanto o servidor Apache Traffic é muito semelhante ao Lighttpd em termos de desempenho.
E:
Em relação aos recursos utilizados por cada servidor, o Nginx é o vencedor em termos de uso de memória, pois a quantidade de memória não aumenta com o número de clientes simultâneos. A G-WAN requer 2 vezes menos CPU que os outros servidores.
A prova está nos números. O Nginx é o segundo melhor em solicitações / segundo, média para uso da CPU e melhor para uso da memória. Então, sim, o nginx é definitivamente um bom servidor para servir estaticamente PDFS de tamanho padrão.