O que você está considerando, embora interessante, provavelmente não é realista sem um monte de software de baixo nível bastante complexo e uma quantidade razoável de RAM.
Considere a mineração de moedas. As moedas mais realistas para as minhas hoje usando uma GPU são Ethereum, Dash ou Zcash. Existem outros, mas estes são três dos principais. Todos eles exigem um mínimo de 2 GB de RAM para rodar, o que não é muito comum em computadores de placa única. Todos eles exigem uma conexão de rede ativa para que cada um precise estar conectado via Wi-Fi ou por cabo. O Linux seria o SO mais provável selecionado devido às limitações e custos do Windows.
O software de mineração de moeda depende dos drivers do sistema operacional e das APIs OpenCL ou CUDA para executar os problemas de matemática de mineração nas GPUs, que devem ser muito eficientes para funcionar adequadamente com um custo mínimo de US $ 150-250 . Os drivers e o software de API devem ser instalados e provavelmente seria muito difícil trabalhar usando uma conexão não padrão, como mPCIe, e muito menos como você conectaria o mPCIe ao conector PCIe de 16x na GPU. O poder é outra grande consideração e todas as placas de GPU rodam em 16X PCIe e consomem um mínimo de 80-150 watts cada, dependendo do minerador e da moeda que estão sendo extraídos. Isso exigiria uma fonte de alimentação externa para as GPUs que possuem conexões VGA de 12v.
A melhor alternativa é obter uma placa-mãe multi-PCIe e risers PCIe. Você pode executar 6 GPUs usando hardware e software padrão, muitas pessoas fizeram isso. Qualquer outra coisa seria interessante se você tivesse muito tempo para jogar, mas eu acredito que você verá rapidamente que os obstáculos seriam muito difíceis, se não praticamente impossíveis de serem superados, para alcançar seus 3 objetivos.