Um serviço de uma única instância pode ser altamente carregado?

Да, сервис-одиночка (один инстанс) может быть высоконагруженным. Высокая нагрузка определяется количеством запросов, объёмом обрабатываемых данных или интенсивностью вычислений, а не количеством инстансов.

Например, монолитное приложение, работающее на одном сервере, может обслуживать тысячи запросов в секунду, если аппаратные ресурсы и оптимизация позволяют.

Однако один инстанс имеет ограничения по масштабируемости и отказоустойчивости. При высокой нагрузке могут возникнуть узкие места — CPU, память, I/O, сеть. Чтобы выдержать рост нагрузки, обычно применяют масштабирование:

• Вертикальное (увеличение ресурсов сервера)
• Горизонтальное (добавление инстансов)

Но изначально сервис-одиночка вполне может быть высоконагруженным, если архитектура и инфраструктура это поддерживают.