Сравнение 24Cxx и AT45DB0xx c точки зрения надежности хранения информации.
Приветствуется личный опыт.

Можно-ли их сравнивать, учитывая особенности технологии и различие в объемах устройств?

Мой опыт общения и с теми, и с другими пока только положительный. Ошибок связанных с аппаратными неисправностями этих ИС у меня не было. Были программные ошибки, приводящие к порче содержимого, но это к теме не относится.

Вам повезло. У меня отрицательный опыт был. Не очень давно. С AT24C16. Made in China. В нескольких сотнях изделий пришлось менять.

В комп. мониторах 24Cxx приходилось менять весьма часто. Но там опять же экстремальные условия т.с.: статика в десятки килоВольт, ЭМ-поля от отклоняющей системы, повышенная температура и т.п.

Да, экстремальные условия эксплуатации всегда отрицательно сказываются на надежности. Впрочем, как и человеческий фактор: у меня коллега иногда определял неправильно установленные в панельки микросхемы по их температуре (обжигался).

Есть большой положительный опыт использования AT45DB...
И это несмотря на то, что так и не удалось получить от Atmel однозначной характеристики по гарантированному количеству циклов перезаписи.

Эта проблема решается применением журналируемых файловых систем.

Журналируемые файловые системы - ткинете, пожалуйста, носом, где о них можно почитать. Есть ли где-то пример реализации на микроконтроллере?
Мне нужна запись во флеш на скорости 115200 и возможность одновременно выдавать из флеши в другое устройство. Записанные файлы должны сохранятся во флеши. Размер файлов от десятков байт до мегабайт.

Почитайте статью http://www.cs.berkeley.edu/~brewer/cs262/LFS.pdf
Далее - поиск в google по клуючевым словам jffs, jffs2, yaffs, yaffs2.