というわけで、500GBのHDDの速度を3Gbpsに制限した状態でWindowsXPのインストール（AHCIドライバを組み込んだCD-ROMを使用）してみたところ、まったく問題なくインストールすることができました。
Asrockの添付CD-ROMのドライバの組み込みもすんなりいってあっという間でした。一体、この２日間の苦労は何だったんだろう、という感じです。
最終的には、HDDを差し替えた時のことを考えて、マザーボードのSATA-3のポートではなくSATA-2のポートにHDDを接続することにしました。なんかちょっともったいない感じはしますけど。