Se você quiser saber se existe uma vantagem de desempenho, a melhor coisa a fazer é medir você mesmo. O desempenho depende muito do tipo de dados, da linguagem, da quantidade de dados, etc.
É impossível dar uma declaração geral sobre quando os dicionários são melhores que os bancos de dados. Novamente, isso depende dos dados, da linguagem, etc. Aproximadamente falando, os dicionários são melhores para conjuntos de dados simples e pequenos, e os bancos de dados são bons para conjuntos de dados complexos e grandes.