En perfs CPU brutes, remplacer ton i7 actuel par un seul xeon n'a pas de sens, vu ton budget. Pour 400€ d'occase tu trouveras probablement aux environs du Xeon E5-2630. Si tu veux un gain en perfs de calcul, il faudra partir direct sur 2 CPU.
La ou une workstation va vraiment décoller par rapport à ta config, ce sera la bande passante mémoire, doublée entre un i7 et un Xeon (4 bus mémoire au lieu de deux).
Sur ce genre de charges de travail, l'intéret de la mémoire ECC se fait aussi ressentir (t'as généralement pas envie de perdre 3 heures de rendu a cause d'un bit foireux de RAM, ni passer 5 jours a diagnostiquer ce qui pose problème quand t'as une barette qui flippe et tes calculs qui foirent systématiquement).
Concernant la carte graphique, j'ai déja vu des machines avec une Quadro et une GTX 7xx en cohabitation, mais uniquement pour utiliser le CUDA de la 7xx. Je ne connais pas les perfs éventuelles en jeu.