Eu tenho medo de não ser possível usar gráficos e GPU integrados ao mesmo tempo. É onboard ou GPU mas não ambos e provavelmente não tem nada a ver com a sua GPU sendo ATI.
Eu enfrentei o mesmo problema enquanto ele funcionava no Windows 7 (Nvidia + onboard + dois monitores), no Kubuntu 13.03 o segundo monitor acabou de ser ativado, mas não mostrou nada (tela preta).
O Linux e o servidor gráfico atual, na maioria dos casos, não conseguem lidar com essa configuração.
Felizmente, minha GPU teve uma saída extra e meu problema foi resolvido usando apenas a GPU.
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