ИМХО все эти идеи, насколько бы они ни были хороши, насчет продвинутых моделей памяти и т.п. без программной поддержки ничего не стоят.
Вот, например, для начала неплохо бы LLVM-backend для уже существующего Z80 довести до юзабельного состояния, а затем уже есть смысл расширяя его и эмуляторы экспериментировать с усовершенствованиями, которые затем можно и в VHDL/железе воплотить при желании. (когда для них уже есть программная инфраструктура)