Результаты исследований:
1) Увеличил емкость на ресете до 2.2 мкФ - стартует теперь нормально. Диод оставил КД52?, будем посмотреть, не сгорят ли он и МК Атмега из-за увеличенной емкости.
2) Установка супервизора 1171СП47 параллельно ресету (на 4.7 в) тоже дает нормальный старт. +5 брал с микросхемы у края платы.
пп.1 и 2 приводят к мысли о неэффективности начального сброса через МК (длительность мала для некоторых ЦПУ?)
3) Предлагавшийся БК сброс через PowerGood от ATX-блока должен работать. Минус - тащить провод через всю плату от разъема до /RST. Также осмотр моего pico-PSU привел к сомнениям в кошерности его сигнала.

В общем, теперь летаю на ЦПУ от Zilog, который вообще не греется. 1858ВМ1 грелся до ~45С, по ощущениям (что нормально).