ATMega8A/L смена тактовой частоты на лету. Понимаю, что только fuses, но вдруг хоть как-то исхитриться? Боюсь мне не подняться на 8MHz

энергии не хватит. Потом оно конечно power-down большей частью, но до поспать еще добраться надо. Да и 8MHz нужны будут в крайне редких режимах. На ATXMega можно было-бы и сотнями килогерц килогерц обойтись, но уже корпус великоват, да и цена с доступностью тоску навевают.
Что там у нас еще из мелких чипов с питанием на более 2.7V.. Лучше 2-2.5V. И очень желательно с DAC на борту. Остальное не важно. Беда в том, что просили все за пару недель сварганить и затраты времени на добычу образчиков критичны

. PIC16/18?