Я бы не стал так уж слепо копировать мозг человека, т.к., он конечно совершенен (в определенных пределах), но, сама идея не лишена недостатков (представляю, как сейчас накинутся религиозные деятели и дарвинофилы ).
Сосредотачивать все функции в одном, пусть и очень защищенном месте нерационально, во-первых, с точки зрения безопасности и живучести конструкции (попробуйте отколоть кусочек кристалла процессора и посмотрите, будет ли он после этого работать , во-вторых, с точки зрения масштабируемости системы и ее модернизации (легче заменить модуль отвечающий, например, за зрение, чем менять весь мазг ради того, чтобы поставить глаза с лучшей оптикой или новым фильтром. . Или, если у терминатора вышел из строя процессор, обрабатывающий механическую часть, то его можно заменить, не пересобирая терминатора заново. ) А модульность конструкции не предусматривает выращивания вместе со скелетом.

А мозг человека, как и его тело, действительно, совершенны,

на результат попадения плазменного пучка в голову способ сборки не влияет.

Ну, если применить технические модернизации вроде тех, что вы описали, человеческое тело может на что-то и сгодится, но вот в нынешнем стандартном биологическом состоянии...
Плохая устойчивость к механическим воздействиям.
Плохая устойчивойсть к ядам и "заразе"(против неизвестных видов заразы шансов вообще почти нет).
Не слишком-то совершенный мозг и нервная система(скорость реакции и "скорость мысли" оставляют желать лучшего).
Слабая сила.
Уязвимость к радиации.

Модульность в данном случае подразумевает живучесть не от попаданий гранатой в глаз, а от ошибок, как внутренних, так и наведенных извне.
Я тут недавно задумался: почему Скайнет выбрала такой топорный механизм блокировки системы обучения у Термиков? Зачем вытаскивать чип из головы и что-то там переключать, когда можно просто послать закодированный сигнал и удаленно все включить или выключить, если Терминатор начнет слагать поэмы на поле боя вместо самого боя. А потом, после трехчасовой медитации на аватар проникся мыслью Spirity, ято чем проце, тем надежнее. Но, даже не надежнее. а безопаснее, т.к. взломать сигнал и послать вместо него ложную команду проце, чем подойти к Терминатору и вытащить у него из башки процессор. В данном случае дедовский метод несомненно лучше навороченного беспроводного.
Но, спросите любого программиста, почему на Ассемблере сложнее программировать, чем на том же С++. Он вам скажет, что кроме всего прочего, ассемблерные программы трудно читать, т.к. они представляют из себя сплошной "поток сознания" с трудноуловимой структурой, тогда как программы на современных языках структурированы гораздо лучше и читаются проще. В некотором смысле, это можно отнести и к процессорам: технологически проце изготовить несколько сравнительно простых процессоров и обеспечить им интерфейс друг с другом, чем строить один огромный процессор, который может быть и заменит эти простые устройства и может быть даже будет превосходить их в производительности, но, законы Мерфи еще никто не отменял, поэтому, чем сложнее устройство, тем больше в нем ошибок. Но, если ошибка в одном процессоре, являющемся составным звеном сети процессоров не фатальна, а теоретически, излечима, то ошибка в одном процессоре, являющемся единственным в системе, п потенциально фатальна.

Модернизации антропоморфных боевых единиц Скайнет, скорее всего, проводятся комплексно - как говорится, найдите десять совпадений между Т-850 и Т-Х (Т-888, не всчёт, там существенных, функциональных, модернизаций-то, кроме внешних, и нет), то есть Скайнет не закладывает никакие компоненты старых моделей в проектирование и изготовлении новых.

а насчёт экстремальной стабильности, то опыт военых и спецслужб, показывает, что "терминатором" без страха, сомнений, с ясным и быстрым мышлением, недюжей силой и выносливостью, и со способностью продолжать действовать после таких ранений о которых и подумать страшно, после определённой психо-физиообработки, может быть абсолютно любой, всего лишь, человек.

Но сделать "терминатора" такими методами?

Определимся с понятием "психо-физиообработка". Это комплекс долгосрочных тренировок или накачивание различными препаратами?
Мне кажется, что первое способно сделать хорошего солдата с хорошими реакциями и выносливостью, быстродумающего, относительно бесстрашного. Вроде солдат различных спецподразделений ("Альфа" к примеру). Но сделать "терминатора" такими методами?
Второе... может очень плохо отразится на психике и организме (про чуждость разных хим. препаратов организму ты сам писал).

Ну, это, если на Универсального солдата помедитировать чуток, то все получится.