Algo como você gostaria já existe e é implementado em alguns sistemas. Especificamente, em sistemas com APUs AMD e placas gráficas discretas. Tenho quase certeza que a Nvidia tem algo parecido, mas não certo.
SLI ou Crossfire requer duas placas gráficas discretas (e possivelmente idênticas).
Existe também outra solução - também usada em laptops - que alterna entre cartões dependendo da intensidade da tarefa. mas está apenas mudando.
De qualquer forma, este sistema utiliza simultaneamente ambas as placas gráficas - uma para tarefas exigentes, uma para menos exigentes (combinando, de facto, GPU's e Video RAM). Infelizmente, desta forma tem suas desvantagens, chamadas de gagueira (a placa mais rápida precisa sincronizar os quadros com um mais lento, causando micro-congelamento). Então, a ideia é boa, mas a realidade é que ambas as placas gráficas em conjunto são mais lentas do que uma mais rápida em uma única.
Além disso, a placa gráfica Intel tem apenas uma quantidade muito pequena de RAM para uso. Restante - cerca de 95% dela - é RAM compartilhada, que é "reservada" para a Intel GPU.
E para colocar uma cereja em cima deste bolo [azedo] - seu cartão de 4GB fará exatamente a mesma coisa (use memória compartilhada do sistema) que a Intel, se precisar de mais memória RAM.