Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:

1. **Tính cạnh của hình lập phương lớn**:
- Mỗi khối lập phương nhỏ có cạnh 2 cm.
- Có 27 khối lập phương nhỏ.
- Hình lập phương lớn được tạo thành từ 27 khối lập phương nhỏ, tức là \(3 \times 3 \times 3 = 27\) khối.
- Do đó, cạnh của hình lập phương lớn là \(3 \times 2 = 6\) cm.

2. **Tính diện tích xung quanh của hình lập phương lớn**:
- Diện tích xung quanh của một hình lập phương được tính bằng công thức: \(4 \times \text{diện tích một mặt}\).
- Diện tích một mặt của hình lập phương lớn là \(6 \times 6 = 36\) cm².
- Do đó, diện tích xung quanh của hình lập phương lớn là \(4 \times 36 = 144\) cm².

Vậy, diện tích xung quanh của hình lập phương lớn là 144 cm².