Yo cambié de un XP 2400+ (socket A) y una ati9600 pro a un 64 3000+ (Socket 939) y una X800, ambos con 1GB de memoria, y eso sí que lo he notado en todos los sentidos. La diferencia de rendimiento es brutal, tanto en juegos (el cambio de gráfica se nota mucho), como en cualquier otro tipo de tareas (que es donde el cambio de placa y micro tienen más que ver), porque todo carga mucho más rápido.
Como todo, depende de qué mejoras esperes conseguir. Si es por los juegos igual te decepcionas después de gastarte la pasta (depende de la gráfica que tengas). Si es para otras cosas notarás la mejora mucho más.
Eso sí, el cambio a ser posible a socket 939 y la memoria en dual channel...
Saludos