Não tenho como restringir o seu sistema operacional para acessar todos os componentes conectados ao seu computador. É claro que você pode dual-boot entre diferentes sistemas operacionais, mesmo que sejam os mesmos - digamos 2x win7 - mas o sistema operacional ainda terá - pelo menos básico - acesso à outra unidade. (Se você tomar medidas de segurança, o malware tem que ser bastante avançado para acessar a outra unidade, a maioria dos malwares não será capaz de fazê-lo, mas ainda não é impossível)
Se você deseja separar a camada de hardware físico da camada lógica que seu sistema operacional fornece para seus aplicativos (e malware), você teria que colocar uma camada entre o sistema operacional e o hardware. A única solução que vejo aqui é rodar uma máquina virtual.
A outra solução seria mudar fisicamente os discos rígidos, existem várias soluções disponíveis que suportam a troca de unidades através de painéis frontais.
Mas, há um malware que pode se escrever no setor de inicialização ou até mesmo no flash da BIOS, contra os malfeitores que mudam de disco ou criptografá-los (como recomendado pelo ekaj) não vai ajudar. Uma unidade criptografada apenas torna os arquivos ilegíveis, mas a unidade ainda pode ser acessada pelo malware e ser corrompida. Eu ainda recomendo uma máquina virtual, embora haja malware que é capaz de escapar de tais ambientes seguros .