Тонкие клинеты подходят для запуска минимальной ОС и соединения с терминальным сервером. А вы. как я понимаю, хотите гонять на них полноценную ОС да еще и программы локально выполнять? Не получится. Опишите хоть примерный круг задач/приложений.
Даже на большинстве паленок работает нормально.
Сам уже перевел все компы во втором офисе, на который начальство не захотело разоряться на антивирусы, на MS SE.
Корпус или вот такой, если нет стойки.
Материнку любую, чтобы хватало портов под диски или парочку простеньких sata контроллеров. А софтовая часть исходя из личных предпочтений. Ковырять готовый freenas смысла не вижу.
Как вы сами сказали — "… много других вычислений" Вычисления это процессор. А большинство современных приложений умеет адекватно распараллеливать работу. Значит и прирост от количества ядер в теории будет неплохой.
Ничего другого найти пока что не получилось. Можно попробовать обратить внимание на всяческие твикеры, вдруг где это реализовали. Но я их не люблю в принципе, поэтому советовать не стал бы.