Pense em placas-mãe para computadores desktop: elas podem funcionar com vários tipos de processadores, mas não todos. O processador precisa usar o mesmo tipo de soquete e precisa de suporte no BIOS da placa-mãe. Soquetes diferentes são necessários porque diferentes CPUs têm diferentes conjuntos de pinos. Essas placas-mãe são projetadas para funcionar com CPUs diferentes. Essas CPUs são projetadas para serem compatíveis umas com as outras também.
Agora, nem a CPU nem a placa-mãe do Surface foram projetadas para serem compatíveis com outras. Além disso, é um tipo de CPU totalmente diferente do i5 ou i7. Tenho 100% de certeza que (por exemplo) o i5-5200U é incompatível com o ARM do Surface, porque ele nem é compatível com o i5-460M, que é caminho mais semelhante.
Além disso, a CPU do Surface é na verdade um SoC (System on Chip). Ele contém CPU, GPU, RAM e algumas outras coisas embaladas em um dado. Os processadores Core da Intel (i3, i5, i7) todos exigem RAM externa.
Em resumo, a resposta é: Você definitivamente não pode substituir qualquer ARM com qualquer CPU x86 .