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本发明提供一种一体化智能调控复合相变‑薄膜蒸发的芯片散热系统，属于芯片散热领域。包括：自下而上依次层叠设置的导热界面层、相变储热层、薄膜蒸发层、冷凝风冷散热层。还包括智能补液系统和全链路监控模块。导热界面层将芯片集中热源转化为面热源，降低后续热流密度梯度。相变储热层用于吸收瞬时高热流。薄膜蒸发层通过智能补液系统连接冷凝风冷散热层，利用液‑气相变强化传热，将热量转化为蒸汽。智能补液系统自动智能喷射补液，维持蒸发面液膜厚度。冷凝风冷散热层将蒸汽冷凝为液体，通过毛细力回流至薄膜蒸发层，通过风冷释放热量；全链路监控模块实时感知系统状态，通过算法动态调节风冷与补液参数，实现吸热‑传热‑散热‑调控优化。