@mgcss:
Auf einen xMega würde ich überhaupt nicht mehr umsteigen. Entweder man bleibt bei den "alten" AVRs oder aber steigt direkt auf ARM um. Wobei hier "alte" AVRs nicht umbedingt stimmt. Es kommen immer mal wieder neue AVRs auf dem Markt. Die xMega sind zu den AVRs doch recht unterschiedlich und bringen einen so großen Geschwindigkeitsvorteil meist auch nicht.
Nur weil ein Mega/Tiny meist bei 5V (Arduino) betrieben wird, heißt das nicht, dass er nicht weniger kann. Gerade die Attinys köbnnen sehr weit runter gehen 1,xxV. Hier gibt es dann aber das Problem, dass die anderen ICs das auch können müssen. Der mega328P kann auf bis zu 1,8V runter. Mit 3 Zelle a 1,5V oder 1,2V kannst du den super in Verbindung mit einem DS3231 laufen lassen. Dann sollte das ganze aber sicherlich nicht mit einem 16MHz Takt laufen. Hier reichen die internen 8MHz vollkommen aus.
Das Vorhaben, so weit alles anzupassen, sehe ich bei dir aber derzeit noch nicht als selbstverständlich. Das wird seine Zeit vermutlich dauern, bis du ans Ziel kommst.