Bem, substituir o hardware não fez diferença, o que me confundiu. Mas, por acidente, percebi que a unidade poderia escrever, mas não ler a partir do win7, mas poderia ler no XP Mode! O modo XP estava assumindo a capacidade de leitura das unidades!
Então, eu desliguei a VM do Modo XP, mudei sua unidade de CD para none em vez da física (porque eu não preciso disso no XP Mode normalmente), e viola! Agora posso ler os CDs novamente no Win7.