Ну, если элементную базу не менять и при этом есть желание разбить большой внешний блок на 20 мелких (внутренних), то остается, наверное, только вариант - Cyclone (в BGA) + SDRAM (в BGA) + 4-х слойка. Если же есть возможность поменять элементную базу, то я бы обратил внимание на какой-нить ARM со встроенным SDRAM контроллером, с двумя SPI, с одним UART и с двумя ЦАП для управления напряжением регулируемых DC/DC.