Windows скорее всего не взлетит, но попробовать можно (после создания бэкапа!).
То, что вы просите под прямым доступом к GPU, называется IOMMU. Если чипсет Intel HM76 - не получится, он не умеет в VT-d. KVM и Xen в него умеют, но второй не рекомендую по причине архитектурных проблем в нём.
Гайд от Красной Шапки,
Дебиановский,
другие опыты. Собственно, гуглить PCI Passthrough.
В ноутбуке у дискретной карты скорее всего нет своего видеовыхода, поэтому PCI Passthrough - гиблое занятие, потому что видеовывод будет на проброшенной карте (разве что гонять видеопоток с хоста на ВМ).