Bem, quanto maior um único dado, menor o rendimento de processadores utilizáveis - QUALQUER falha resultaria em um chip inútil ou estropiado.
Processadores de múltiplas matrizes são possíveis, mas não rentáveis - o pentium pro era TRÊS morre em um pacote e tinha rendimentos horríveis.
Eu também acredito que a dissipação de calor seria afetada - você precisaria de dissipadores de calor maiores para dissipar o aumento de calor do aumento das contagens de transistores.