1秒あたりの監視項目数(Zabbixサーバーの要求パフォーマンス) 1703.18 というちょっとは規模大きいほうじゃないかなーというzabbix-serverを運用しています。
zabbix-server1台ではなく複数台のzabbix-proxyで構成しています。
そのうちのzabbix-proxy1台が次のようなエラーを吐いて停止。。

2068:20160203:051106.554 __mem_malloc: skipped 0 asked 136 skip_min 4294967295 skip_max 0
2068:20160203:051106.554 [file:dbconfig.c,line:446] zbx_mem_malloc(): out of memory (requested 136 bytes)
2068:20160203:051106.554 [file:dbconfig.c,line:446] zbx_mem_malloc(): please increase CacheSize configuration parameter
2066:20160203:051106.557 One child process died (PID:2068,exitcode/signal:255). Exiting ...
2066:20160203:051108.559 syncing history data...
2066:20160203:051108.562 syncing history data done
2066:20160203:051108.562 Zabbix Proxy stopped. Zabbix 2.2.9 (revision 52686).

please increase CacheSize configuration parameter 丁寧に対応内容まで書かれていて親切ですね :)

このzabbix-proxyはデフォルトの8MBで運用していたのでとりあえず128MBに増やしました。(その他cache関連の項目も増やしておいた)
数時間経ちましたが今のところ問題なく稼動中。