Esse erro é visto se nenhum DISPLAY var estiver definido, você não conseguirá executar xterm por esse motivo também. Nada a ver com a sua placa gráfica.
Corrija as configurações de DISPLAY e tente novamente o pycharm.
A configuração DISPLAY pode estar faltando porque você está tentando executar como root em vez de seu ID do usuário normal (supondo que você esteja executando o X como seu userid, e não como root)? Apenas um palpite ...