Напряжение понижается в связи с переходом на всё более тонкие технологии производства полупроводников. Как легко догадаться, чтобы заставить течь заметный по силе ток через переход шириной 1 мм, нужно напряжение несколько выше, чем через 20 нм

Ну а уменьшение размеров элементов (транзисторов) даёт уменьшение площади кристалла (или увеличение объёма памяти, набора периферии и т.п. при той же площади), снижение энергопотребления и увеличение максимально возможной частоты работы. В большинстве случаев всё это является востребованным большинством пользователей. Конечно, временами возникают ситуации, подобные описанной Вами, однако подобные требования -- достаточно редкая вещь, а производителям невыгодно выпускать, по сути, одно и то же, но по существенно разным технологиям. Вот и получается, что МК становятся всё "тоньше", и приходится использовать дополнительные схемы, чтобы управлять высоковольтным (с точки зрения МК) оборудованием. Процессоры ПК или там графические процессоры уже давно работают на напряжениях, приближающихся к 1 В -- там технологии ещё тоньше.
Кстати говоря, широко распространённый RS-232 всегда требует применения внешней микросхемы как раз потому, что впихнуть потребные напряжения на кристалл МК проблематично (технически, в общем-то, возможно, но обойдётся существенно дороже, чем ставить отдельную внешнюю микросхему, поскольку в противном случае придётся изгаляться с изготовлением самого кристалла МК: напряжения в основной части и в интерфейсе RS-232 различаются во многие разы). То же самое касается и других интерфейсов.