Após mais testes, encontrei a solução graças ao usuário Ramhound. O gerenciador de dispositivos do Windows 10 precisou ser forçado a localizar manualmente os drivers USB 3.0 usando esse método e agora todas as portas USB funcionam. Nenhuma outra etapa parece ser necessária, mas atualizei para os drivers mais recentes de BIOS, chipset e gráficos.