Io avrei pensato ad un altro paio possibilità (e sono entrambe un po rognosette)...
1) installi un boot manager sul disco SATA e gli dici che all'avvio deve andare a caricare il SO dell'MSATA (da vedere se questo effettivamente scompare dall'elenco dei dischi collegati alla scheda madre qualora siano collegati sia il disco SATA che l'MSATA). Cerca su internet PLOP e prova ad avviarlo da pennino/eventuale unità ottica e controlla se trova entrambi i dischi e permette di avviare il disco MSATA. Se così fosse installi PLOP nel boot del disco SATA e lo configuri per avviare l'MSATA. Questo giochetto ti farebbe perdere forse un secondo all'avvio e ti impedirebbe di formattare il disco SATA, ma se funziona hai risolto
2) Installi da ZERO windows e scegli il disco MSATA come disco dove installarlo, questo sempre che Windows si accorga che i dischi collegati siano 2 (SATA + MSATA). Win7 potrebbe creare la partizione di avvio (300 mega scarsi) sul disco SATA, ma il resto finirebbe sull'MSATA e così dovresti risolvere il problema
3) Effettui una migrazione dal disco MSATA a quello SATA (ho scritto una guida che spiega più o meno quello che si deve fare, la trovi
qui) utilizzando il disco SATA nel box usb che ti ritrovi. Quindi seguire
questa guida di LifeHacker che spiega come spostare FISICAMENTE una cartella da un'unità ad un'altra facendo credere al Sistema Operativo che quella cartella si trova ancora al suo posto; detto in altre parole bisogna prima duplicare l'SSD Msata in quello SATA e quindi far credere a Windows che si trova sul SATA quando in realtà verrà avviato dall'MSata (ragionamento un po perverso ma dovrebbe funzionare)
4) Potresti provare ad avviare una riparazione dell'installazione di windows 7 (a volte funziona)...
Tutte e tre le ipotesi sono attuabili a patto che i 2 dischi siano entrambi visibili quando collegati contemporaneamente, se per qualche motivo collegando entrambi il disco MSATA diventa non visibile allora tutte e tre le ipotesi sono da scartare. Puoi verificare la cosa avviando il disco un'installazione di winodws 7 e controllando la presenza di entrambi i dischi durante l'installazione personalizzata.
