Als etwas schnellere Alternative zu I2C gibt es noch die SPI Schnittstelle. da gibt es auch etwa größere Speicher (Dataflash bis etwa 1 MBytes) das ist dann etwas größer als die I2C EEPROMS aber kleiner, und einfacher anzusprechen als eine SD Karte.

Man könnte die Daten aber vermutlich auch einfach in Echtzeit vom PC zum AVR übertragen und per Handshakteleitung oder Rückkanal dafür sorgen, das die Daten nicht zu schnell kommen. Man kann dann einen Teil des RAMs als Puffer nutzen.