購入したP5K-EというマザボのSATAコントローラは、ICH9Rというものです。
以前のマザボのコントローラは、ICH7Rで、こことかここの情報を元にしてIDEモードからAHCIモードに変更していたのですが、同じ方法では、Windowsの起動中に再起動ループに陥ってしまい、移行できませんでした。
結局、IDEモードで起動後、デバイスマネージャーから「Intel(R) ICH9 2 port Serial ATA Storage Controller」ドライバを「Intel(R) ICH9 SATA AHCI Controller」に更新（互換性がないとか警告が出ましたが…）して、再起動前にBIOSの設定をAHCIモードに変更することで、無事、AHCIモードになりました。
IDEモードだとデバイスマネージャーに「Intel(R) ICH9」 で始まるドライバが複数ありますが、AHCIモードでは一つだけになるので、どのドライバを対象にしても大丈夫だと思います。