In Abschnitt [6.3 Reducing Typesetting Time](http://texdoc.net/texmf-dist/doc/latex/pgfplots/pgfplots.pdf#section.6.3) der `pgfplots`-Dokumentation gibt ein paar Tipps.
Seit Version 1.12 gibt es zum Beispiel ein Lua-Backend, welches Funktionen in Lua statt in TeX auswertet was einen immensen Speedup nach sich zieht.
> If you use `compat=1.12` (or newer) and compile your documents by means of `lualatex`, `pgfplots` activates its `lua backend`. This switch reduces the time to generate output files, especially for 3D plots.
Ganz konkret in meiner Antwort auf die Frage [Farbdarstellungsmöglichkeiten mit tikz-3dplot](http://texwelt.de/wissen/fragen/10257) braucht `pdflatex` 29 Sekunden, `lualatex` hingegen nur 3 Sekunden.