开发一个直接运行python字节码的芯片是个靠谱的想法吗

完全可以呀，参考 Micro Python pyboard ：
MicroPython - Python for microcontrollers
Micro Python and pyboard
MicroPython is a Python 3 implementation capable of working on microcontrollers with no operating system. PyBoard is the first microcontroller board running Micro Python. It can be scripted with Python code and can execute it, work without any connection to a PC
现在几乎不太会出现这样的芯片的原因是：x86 / x86_64 的性能提高已经让重新开发一个芯片并在合理时间区间内产生性能优势成为几乎不可能的事情了。
所以，与其生产芯片直接跑 Python bytecode，为什么不让 Python 直接生成 x86 本地代码？这就是 PyPy 的 JIT 和 Cython 通过不同方法在努力去做的事了。