HDDに謎の書込み処理がされて、PCが断続的に固まってしまいます。

Process Monitorで調べてみてはどうでしょうか。

ファイルアクセスしているプロセスや、ファイル名を監視することが出来ます。アクセスのタイムスタンプも記録されますので、固まった場合は間隔が出来るはずです。

参考

ファイルやレジストリにアクセスしているプロセスを調べる@Process Monitor - http://pnpk.net

MSが公開しているフリーソフト「FileMon for Windows」をお試しください。ファイルアクセスしているプログラムと、対象となったファイルを表示してくれます。

合わせて、DiskMon for Windowsを試してみるといいかもしれません。

原因はわかりませんが、ページングが頻発しているということはありませんか？

単にHDDの空き容量がちいさすぎるからとか・・。

思いつきで申し訳ありませんが、メモリ不足になって、ハードディスクにアクセスが増えたという訳ではありませんか。

ノートPCでしたら、バックアップが定期的にとられている設定になっているとか。

特定のプロセスによるアクセス以外に考えられる原因として、ディスクに不良セクタが発生している場合に、読み出しエラーと再読み込みを繰り返してそのような症状が出ることがあります。chkdskなどのツールで検査してみてはいかがでしょうか。