単なるセックス人形という道具ではなく、人間と見分けがつかないような反応をするコミュニケーション型のアンドロイドを想定してるなら、まずそんな超複雑な演算は外部のスパコンにでもやらせて、本体の駆動系（運動／発声）やセンサーの入出力は無線で行うだろうな。
現在の技術の延長では演算素子を小型化（高密度・高性能化）するほど発熱量が過激に増大する。
シリコン人形みたいな冷却もままならない閉鎖空間に超高性能な演算回路を密閉するなど非現実的な発想でしかない。