Такая реализация уже есть - для сетевого контроллера ENC28J60, у которого есть лишь буферы приема и передачи. В стандарте нет жестких таймингов - все можно устанавливать в timeout. В конечном счете пострадает лишь скорость обмена информацией и память нужная чтобы обрабатывать сокеты и отсылку хардварных пакетов(SYN, ACK).
Но если вы имели ввиду реализацию Ethernet 10/100Mbit( выводы мк сразу на трансформатор) - то ответ нет AVR не потянет даже на 10 Мбит и он не может работать аппаратно с Дифференциальными парами напрямую.