Sua suposição não é totalmente correta, já que arquivos maiores definitivamente não são armazenados na memória e para aumentar a velocidade de cópia, os arquivos são copiados em pedaços de tamanho específicos (no Linux, você brinca com o tamanho daquele pedaço para aumentar a velocidade das operações com arquivos). E sim, os arquivos são armazenados em cache na memória. Quanto ao DMA - o objetivo desta tecnologia é evitar a CPU ao copiar arquivos e colocá-los na RAM imediatamente, para que não vá diretamente do HDD para o HDD. DMA significa acesso direto à memória.
Eu sugeriria usar uma solução Linux LiveCD específica (como rsync ou scripts muito simples), mas eu entendo que isso provavelmente custaria mais tempo do que economizar, então é melhor se você ficar com o Windows. Experimente estes: link
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EDITAR
Há uma edição mais recente e mais poderosa do ROBOCOP da Microsoft: link
EDIT 2
Se durante a replicação você descobrir que algo foi corrompido, duvido que seja seguro usar o HDD2 para armazenamento de dados a longo prazo (já que apenas mais setores serão corrompidos).