Ich habe das gerade mal bei meinem x220 mit Intel Core-i7-2640M ausprobiert (2,8 GHz CPU und 0,65 GHz GPU-Grundtakt - Turbo bis 3,3 bzw. 3,5 und 1,3 GHz). Der Lüfter ist trotz des Alters noch recht sauber.
Setzt man nur die GPU unter Last (Furmark), bleibt sie zwischen 1200 und 1300 MHz. Setzt man nur die CPU unter Volllast, hängt es sehr vom Code ab. Mit Linpack-AVX-Code sackt der Takt auf 2,4 GHz ab, normaler Fließkomma-Code (SSE3) wird mit 2,8 GHz bis 3 GHz bearbeitet. Schlecht geschriebener Code wird mit 3,3 GHz absolviert.
Setzt man GPU und CPU unter Volllast (sofern das geht, weil die GPU ja von der CPU gefüttert werden will), bleibt die GPU über 1 GHz, die CPU-Kerne sacken dann auf um die 2 GHz ab. Wobei Spiele die CPU-Rechenwerke nicht so drastisch fordern, wie AVX-Code.
Insofern erklärt die Taktsenkung der GPU nicht die drastischen Performance-Einbrüche, die du beobachten kannst. Jetzt ist beim x230 das Kühlsystem etwas schlanker ausgelegt und die GPU etwas fetter. Könntest das aber bei dir mal nachstellen. Die Software zum Überprüfen: Furmark, LinX 0.6.5 sowie CPU-Z.
Im Energiemanager gibt es auch noch die Einstellung "Systemleistung" die Option "Maximaler Turbo", welche den Lüfter auf Anschlag fährt. Vielleicht bringt das eine Verbesserung.
Die Core-i5 und i7 Prozessoren sind aber auch nicht für das geforderte Szenario gemacht. Die CPU-Turbo-Taktraten insbesondere der neuen Modelle werden oft erst mit deutlicher Überschreitung der TDP erreicht, sobald dann die GPU noch anspringt muss die CPU unter den Normtakt eingedrosselt werden, obwohl die TDP schon überschritten ist. Wenn du wirklich spielen willst, wäre eine richtige GPU oder eine APU von AMD vielleicht die bessere Wahl.