En un principio, yo diria que gana PCE Arcade CD, no sólo por la RAM sino por la mayor paleta de colores, con resultados en 2D más fieles a los arcades. Ejemplo: Artofa, no veo yo eso en Mega-CD. Aunque no puede reproducir FMVs, lo compensaba con puro anime pixel-art, que visualmente quedaba espectacular y además ha envejecido genial. Además, el catálogo exprimió el sistema al máximo y hasta límites inimaginables en su fecha de salida.
En Mega-CD en cambio tenemos un catálogo bastante desaprovechado para las posibilidades técnicas del hardware. Sin embargo, sus posibilidades de scaling y rotaciones permiten cosas imposibles en PCE Arcade CD, lo cual se pone de manifiesto en ese puñado de juegos que podríamos considerar que sí exprimen eficientemente las posibilidades de la máquina (SoulStar, BattleCorps, Batman Returns coche, Sonic CD bonus...).
El tema es que la referencia de calidad en la época eran más bien los arcades 2D, especialmente cosas como las vistas en Neo-Geo, por lo que en mi opinión PCE Arcade CD estaría más cerca de eso. Mega-CD te proporcionaría otras experiencias nuevas, que yo personalmente considero como un preámbulo a la generación 32-bits en 3D.