Ambos componentes son de generaciones equivalentes, así que no hay cuello de botella. Otra cosa aparte es la potencia que tiene el 3200G, y que son 4 núcleos y dependiendo del juego se pueden quedar justos, sobre todo los juegos de mundo abierto como el GTA V que mencionas. Yo jugué hace tiempo al GTA V cuando tenía un i5 de 4 núcleos, y el procesador estaba gran parte del tiempo cerca del 100% de uso, es un juego que demanda mucho procesador
La sincronización vertical siempre tiene que estar activada como ya te he dicho, no sirve para nada que la gráfica te entregue 120fps si tu monitor es de 60Hz, porque solo estás viendo 60fps
Y está claro que cada juego es diferente, hay juegos más pesados gráficamente que otros y en cada uno tendrás una cantidad de fps diferente. Para eso están los ajustes gráficos, en los juegos más pesados baja algunas calidades para así obtener más fps
Tienes que monitorear cuando estés jugando, para así saber dónde tienes el problema: CPU, GPU, RAM, temperaturas elevadas, etc.