>Есть сервер БД (MySQL) с RAID-контроллером от Compaq, который принципиально не поддерживает
>кеширование записи. В связи с этим очень узким местом этой системы
>являются операции записи на диск.

Может быть, он просто не включается без батарейки?
По теме, после прочтения комментариев:

1. НЕ используйте 5-й рейд, сделайте десятый. Это обязательно, и сразу даст Вам очевидный эффект
2. Не делайте этого(!) не отрепетировав схему восстановления из бэкапов, или не проклинайте меня потом, пожалуйста:

http://wiki.centos.org/HowTos/Disk_Optimization

Конечно, не Gentoo, но советы дельные

3. Как уже сказали, тюньте innodb

4. Может лучше вообще выкинуть этот недоконтроллер и сделать рейд через mdraid? Он гораздо быстрее, чем многие "православные" аппаратные контроллеры с кэшем, защищенным батарейкой, но слабым чипом для обсчета операций
Сделайте десятый рейд через md, это может сразу же облегчить жизнь в разы