Третий вариант, многопроцессорный, на шине ISA 16-bit с процессорами Z280! О, куда замахнулся! )))
Любителям ретрокомпьютеров, думаю, будет интересно вернуться в молодость и опробовать силы в таком деле! Сам я, естественно, не потяну, так что не откажусь от помощи.

Из Википедии:
Zilog Z280 — 16-битный микропроцессор, обладающий усовершенствованной по сравнению с Z80-архитектурой, выпущенный в июле 1987 года. В данном процессоре был добавлен блок управления памятью (MMU — memory management unit) для расширения объёма адресуемой памяти до 16 МБ, дополнительные функции для многозадачности, мультипроцессорности, сопроцессор, кэш объёмом 256 байт и большое количество новых инструкций и режимов адресации памяти (более 2000 комбинаций). Он способен эффективно обрабатывать 32-битные операции с данными, включая аппаратное умножение, деление и знаковое расширение. Он предлагает режимы работы супервизора и пользователя, а также дополнительно разделяет адресные пространства для инструкций и данных в обоих режимах (всего четыре возможных адресных пространства). В отличие от Z80, Z280 использует мультиплексную схему для шин адреса и данных. Архитектурно близок к проекту Zilog Z800 1985 года. Внутренняя тактовая частота была в 2 или 4 раза выше внешнего тактового сигнала (т.е. 16-МГц процессор с 4-МГц шиной). Может работать в режиме Z80 с шиной данных 8 бит, и Z-BUS с 16-битной шиной.

Основная база - кроссплата с шиной ISA 16-bit, всё остальное - хорошо известные платы расширения ISA.
Т.е. заменив процессорный модуль на I8086 или I80286 - получим обыкновенный IBM PC/AT.

На плате в виде ISA модуля только необходимый минимум: Кварцевый генератор, от 1 до 4 процессоров: для ОС, железа, приложений и эмуляции (Ориона, РК86, Специалист, ZX). ПЗУ 256 (384) КБ (SST49LF002A/SST49LF003A), ОЗУ от 2 до 16 МБ, часы, конвертер MAX232 и контроллер PS/2 клавиатуры и мыши. Мелкая логика в ПЛИС Altera EPM7128
По возможности в корпусах, удобных для пайки. Память SRAM, например, CY62177ESL 32-Mbit (2M x 16/4M x 8) 5-вольтовая в корпусе 48-pin TSOP трудно паять вручную, потребуется 4 шт, и цена у неё достаточно высокая.
Можно 16-мегабитные CY62167ELL, их 8 штук потребуется, и они гораздо дешевле.
Если брать SIMM 30-pin, то их нужно по 2 штуки совать для 16 битности. Две по 8 или 4 по 4 МБ.
SIMM 72-pin, можно довольствоваться двумя по 16 или четырьмя штуками по 8 МБ, ибо они 32-битные и будет использоваться только половина ёмкости. И с регенерацией заморачиваться придётся.

ОС надыбал один вариант - SymbOS, разработчик говорит, теоретически можно адаптировать. Как-бы его ещё заинтересовать? Исходников нет открытых.
Другой - NedoOS,но тут заинтересовать сложнее будет! )))
Старый добрый CP/M

TEST

Дополнительно:
Mirror Orion site
Eugene's site
Old Lazy Cats Group
Mirror efu site