Нее, я хочу не одну единую плату сделать, а много маленьких, которые будут собираться пирожком примерно так:

При этом одна плата реализуют одну функцию. Например плата питания, плата аудио, плата GPS и так далее.
Преимущество такого подхода:
Из таких плат легко собрать оптимальную для каждого конфигурацию.
Упрощается создание новых, исправление старых плат.
Возможно постепенно наращивать функционал.
И как раз для такого подхода расположение разъёмов на HiKey вполне подходит.
А для охлаждения чипа - вполне подойдёт боковой обдув. Или можно поставить murata пьезонасос, давно уже без дела валяется.