Na duvida, use eeprom SPI, que com certeza vai ser mais rápido que essas duas opções. Mais acredito se voce for ler e armazenar poucos bytes, a eeprom I2C sera mais rápido que o SD. Bom que eeprom I2C pode-se usar interrupção, assim mascara um pouco a baixa velocidade da comunicação, ja que o programa roda normalmente sem esperar pela comunicação.