Современные ОС (в смысле Linux :) используют свободную оперативную память для кеширования дисковых операций, так что при наличии излишков RAM с диска аватарки читаться будут только один раз. В общем, об этом, на мой взгляд, можно особо не заморачиваться.
В данном случае интереснее другой кэш, кэш на клиенте. GET запросы кешируются клиентом (если сервер возвращает соответствующие заголовки). При правильных заголовках кеширования сервера клиент, при повторном посещении страницы, даже не станет запрашивать аватары, просто покажет их из кеша.
Data url вставки скачиваются всегда, ведь это просто часть страницы. А ведь 100 аватаров по 70 Кб это 7 Мб. К тому-же есть любители блокировать adblock-ом gif-аватары (что-бы не отвлекали), или вообще запрещать загрузку картинок, для экономии трафика. В вашем варианте они обломятся.
Если речь идёт о форуме, то все более менее активные форумчане быстро закешируют аватарки друг друга.