Lo mejor que le puedes montar es un Core2quad q9650 o q9550 ambos de 4 cores. Que si le metes además un buen disipador hermoso y grande podrías endiñarle overclock.
El Q9550 de 2.83ghz sube con un poquito de suerte tocando un poquito y con un buen disipador a los 3.8ghz, pero como mínimo a los 3.5ghz llega. El cambio con el Pentium 4 sería abismal sin tocar el q9550, con un 30% mas de rendimiento al hacerle overclock... no hablemos.
El problema es que no son CPUs baratos en el mercado de segunda mano.