> リソース(確保分)の消費量が増える(と思うのですが...
そもそも、大量のデータを DataGridView 自身に管理させない方が良いでしょう。

データソースは別管理にするのが一般的な手法です。たとえばDataSet 等でデータを保持し、
それを DataGridView.DataSource にバインドすることを検討してみてください。
そうすれば、消費するリソースは見えている範囲＋α程度で済みますし、
データを RowIndex に頼って管理する必要もなくなるはずです。


なお、データバインドですらリソース消費が問題なるようなケースでは、
DataGridView の仮想モードを利用することができます。難易度は上がりますが。