Hola,
¿Usas mysql_pconnect()? ¿Cual es el limite de conexiones a MySQL? ¿Cual es el limite de conexiones HTTP o de peticiones web? Es que si le das a recargar antes de finalizar el script, dejas la conexion a la base de datos abierta, con lo que puedes alcanzar el limite. Esto se agrava si usas conexiones persistentes.
Por el lado del servidor, no es el CPU lo que deben comprobar, sino el limite de peticiones del servidor web. Para evitar ataques DoS puede limitar el numero de peticiones por unidad de tiempo que soportan. Revisa en el log si faltan algunas peticiones o si ves peticiones con estado de error de servidor (creo que eran las 5xx).
Saludos.
PD: ¿Puedo votar por la ultima opcion?