20、10与5的最大公因数是5，所以可分割成棱长是5厘米的小正方体：
（20÷5）×（10÷5）×（5÷5）=4×2×1=8（个）；
因为2×2×2=8，
所以把这8个小正方体拼组成一个大正方体后的棱长是：5×2=10（厘米），
所以大正方体的表面积是：10×10×6=600（平方厘米）．
故选：C．