Чем больше нужно чипов для достижения заветных 120ГХ/c, тем больше размер платы, тепловыделение конечного устройства и тем ниже общая надежность этого устройства. Последнее печалит меня более всего

Количество чипов увеличивают как раз для того, чтобы тепловыделение было меньше. А изречение про надёжность на чём основано? Сложность схемы, да и устройства в целом, с увеличением количества чипов не должна увеличиваться (до определённого кол-ва чипов).
По мне так чем больше чипов, тем лучше: их можно самому попытаться по разгонять

опять же, если один чип выйдет из строя - он унесёт с собой не 5ГХ/с производительности, а, например, 2 или 2.5.