Теоретически такое возможно. Например в dx 11 уже встроена многопоточность. В 9 версии можно было сделать что-то наподобие многопоточности, но только если в одном потоке все рендерится, а второй что-то подгружает из текстур либо аналогичное тому. И то насколько знаю много головных болей чтобы все синхронизировано и безглючно работало. Сейчас же когда много ядер то чаще всего распхивают графику на одно, ai на другое, менеджмент ресурсов на третье и так далее в таком духе. В 11 версии директа раз это дело более оптимизированно там надо оперировать разными контекстами.
и старенькая ссыль про дх 9
тута