Estoy contigo en que la tarjeta es el componente a cambiar. La placa base es de calidad, y al ser Socket 775 apenas tendría sentido actualizar el procesador (lo más potente que puedes encontrar es un Quad a mayor velocidad o un Xeon a 3,4Ghz, mejoras que a grandes rasgos se obtendrían con el mismo Q9550 subiendo su frecuencia)
En el caso de tu ordenador, como sabrás, hay que considerar que la HD 4890 aunque veterana es muy potente, superando en muchos aspectos a una HD 7770 o GTX 650 (distinto es el rendimiento real en los juegos debido a la versión de DirectX que usa la tarjeta -más antigua-, pero tambien debe reflejarse la fuerza bruta a favor de HD 4890).
En función de este detalle y tambien por la propia capacidad del Q9550 (aún con vida por delante) creo que las tarjetas mínimas que justifiquen un cambio son HD 7850 OC de Gigabyte (160€) y GTX 660 OC del mismo fabricante (160€), la GTX 660 es un poco superior, así que costando lo mismo supongo que GTX 660 es la opción más acertada dentro de este precio/prestaciones, que por otro lado conjunta muy bien con la capacidad del procesador.
Si te es posible subir a una gama superior y juegas a títulos recientes con frecuencia, te sugiero: HD 7950 (245€) y GTX 660Ti (225€) ambas de Gigabyte. En este caso gana HD 7950, pero la GTX 660Ti rinde a un nivel muy similar (dependiendo de cada juego) y su precio es menor, por este motivo de las dos, la GTX 660Ti parece más razonable, más aún cuando en mi opinión la HD 7950 tal vez empiece a estar algo condicionada por el Q9550 en los juegos con gran demanda de procesador (como Battlefield 4) , es decir, puede poducirse en parte el temido cuello de botella.
En este sentido, puedes subir la velocidad del procesador (OC) con sólo cambiar el ventilador por uno más eficaz (por ejemplo Scyte Katana o Cooler Master Hyper Evo), significa invertir 20 o 25€, a cambio el rendimiento del micro se verá aumentado un 15% y tambien estará (en global) mejor refrigerado que con el ventilador de serie.
Por la fuente de alimentación imagino que por una vez no cabe preocuparse, la HD 4890 tiene un consumo muy elevado, entre 40/50W más que la GTX 660Ti, así que por lógica no tendrás que sustituirla, de todos modos si quieres dinos la fuente del equipo.
La memoria de 4Gb es justa para jugar, (lo ideal a partir de ahora es 6/8Gb) al ser DDR2 resulta cara (2Gb a 800Mhz a partir de 35€ -Kingston-), como el conjunto de 4Gb en dos módulos -2x2- sube hasta los 60/65€, es debatible plantearse un módulo de 2Gb a 800Mhz por ese precio, es bueno probar primero el equipo con la nueva tarjeta en juegos recientes y a partir de ahí decidir.
Saludos