У какой видеокарты связка с К7 2500+ (Barton), 256×2 сможет раскрыть весь потенциал? Из семейства Radeon: X600, X700, Radeon 9600, Pro, XT или из семейства nVidia: FX5700 — 5900, 6***, например, 6200?

Причем тут потенциал и что такое потенциал, я не знаю. Теоретически вся работа, которую можно переложить с процессора на видеокарту, освобождает время процессора для другой работы, повышая, таким образом, скорость обработки - при условии, что видеокарта будет в состоянии обрабатывать возросший поток информации от процессора с той же скоростью. Из сказанного ясно для каждой конкретной программы существует баланс производительности, когда процессор и видеокарта обрабатывают в единицу времени одинаковое количество информации. Любая система, в которой процессор или видеокарта простаивают в ожидании друг друга, является несбалансированной. Из сказанного ясно, что говорить о сбалансированности есть смысл лишь применительно к конкретной программе, в лучшем случае, классу программ.

Из вашего списка имеет смысл ставить ATi Radeon 9600XT или nVidia GeForce FX5700 Ultra/5800/5900XT.