Respondendo a minha própria pergunta: foi dito na lista de discussão do smartmontools que a segunda sintaxe era a correta, ou seja:
smartctl -a /dev/csmi0,1
O único problema é que os dispositivos SATA não estão necessariamente conectados em ordem: talvez uma unidade esteja em "0", a próxima em "4", etc. Certamente, no meu caso:
smartctl -a /dev/csmi0,4
Obteve os dados da outra unidade.