Возникали у кого нить проблемы при чтении/записи? Конкретно, появление "левых" байт.

нет, но были проблемы с доступом на 400kHz с pull-up'ми 1.6k.
Понизил на ~360kHz стало все ОК.

Нет, микрушка работает четко. А по поводу частоты, там имхо до 1 МГц тактовать можно при +5В питании

Да я тоже склонен думать, что это были сбои не AT24'ой, а меговского TWI модуля, у которого 400kHz - предел.

У меня переодически возникает проблема с записью на епромку. Какой то левый байт вклинивается в данные. Причины возникновения отловить не могу. Проявляется такое не так часто. При чём байт со стабильным значением: 0х40

AT24C1024 чувствительна к помехам по входам.
Меняли AT24C64 на AT24C1024 на той же печати. 64-я работала без проблем с имеющимися наводками, а с 1024-ой пришлось уменьшать резисторы подтяжки.