O VirtualBox não funciona assim. Eu não sei sobre o VMware, alguém pode explicar isso para você.
O VirtualBox usa um arquivo como o "disco rígido virtual". Isso representa um disco rígido, que é uma área alocada do espaço - não é real. A partir disso, você pode particioná-lo em vários e agir como um RAID ou o que você quiser. Se você quiser usar todo o disco rígido que você conectou via USB, então tudo que você precisa fazer é criar o disco rígido virtual na unidade e deixá-lo lá, com uma opção expansível até a cota do disco rígido.
SATA e USB são duas especificações de hardware totalmente diferentes, por isso não seria possível emular SATA I / II no USB, mesmo se você estivesse usando USB 3.0 - elas não são a mesma coisa.
Pelo que entendi, o VMWare também faria o que o VirtualBox faz. Se você quiser usá-lo para coisas do tipo, precisará de software de nível comercial capaz de emular o hardware escolhido para as máquinas virtuais. Eu uso o ESXi no trabalho e podemos "enganar" as instâncias virtuais como essa e usar vários discos rígidos em um tipo de array, mas isso é apenas para praticar implantações do mundo real.