È probabile che tu abbia sentito parlare della carenza globale di chip per semiconduttori o ne sia stato colpito personalmente quando hai cercato di acquistare un veicolo nuovo o usato nell'ultimo anno e mezzo. Due docenti del Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica della Texas A&M University, il professor Paul Gratz e il professore di pratica e capo del dipartimento associato Stavros Kalafatis, stanno valutando la questione.

Negli ultimi 20 anni, il processo di produzione dei chip per semiconduttori ha subito un grande cambiamento, con la conseguenza che la maggior parte della fabbricazione si è verificata all'estero. Questa modifica ha funzionato bene per l'industria dei semiconduttori prima della pandemia perché i produttori erano in grado di progettare i chip internamente e farli fabbricare a un prezzo molto inferiore in località estere.

Ma nel 2020, quando la pandemia ha sconvolto il mondo, i consumatori acquistavano meno di tutto e, di conseguenza, le aziende tecnologiche hanno smesso di acquistare scorte. Quando il mondo ha continuato a girare in un nuovo modo virtuale, con molti che lavorano da casa, articoli come laptop e altri dispositivi elettronici sono diventati estremamente richiesti. Le vendite di personal computer sono cresciute dell'11% nel 2020, la crescita più alta per quella tecnologia in un decennio.

Questa domanda inaspettata ha scioccato molti nel settore dell'elettronica. Nessuno era preparato per tutto ciò che sarebbe seguito nel 2020, ma l'industria automobilistica è stata particolarmente colpita dalla carenza e continua a risentirne ancora oggi. Ciò, in parte, deriva dalla decisione di sospendere gli ordini di microcontrollori e altri chip all'inizio della pandemia a causa della previsione che i consumatori non avrebbero bisogno o non avrebbero voluto acquistare un'auto durante quel periodo. Insieme a questi chip utilizzati per le auto e per altre tecnologie, come smartphone e laptop, lo stock semplicemente non è disponibile in questo momento.

"Ci sono solo così tanti chip che possono essere costruiti per unità di tempo", ha detto Gratz. "In questo momento, tutte le strutture di fabbricazione stanno esaurendo le scorte e non sono ancora in grado di tenere il passo con la domanda. Ci vuole molto tempo (circa due anni) per costruirne di nuove, quindi siamo bloccati con ciò che abbiamo fino a quando più strutture di fabbricazione possono essere online."

Kalafatis, un ex direttore senior di Intel, ha affermato che Intel è l'ultimo produttore di processori di volume negli Stati Uniti con strutture di fabbricazione locali e cosa significa per l'industria dei computer e automobilistica, che utilizzano entrambi questi chip.

"Molte di queste fabbriche di fascia alta che sono locali sono destinate alla produzione di microprocessori", ha affermato Kalafaits. "Quindi questo aiuta il mercato di laptop e desktop, ma non aiuta molto l'automotive."

L'International Data Corporation prevede che il mercato dei semiconduttori raggiungerà i 600 miliardi di dollari entro il 2025, rappresentando un tasso di crescita annuale composto del 5,3% durante il periodo di previsione, che è superiore alla tipica crescita matura del 3-4% vista storicamente.

Allora dove andiamo da qui? Gratz afferma che un inizio sarebbe quello di ospitare più strutture di fabbricazione negli Stati Uniti. Oltre a avvantaggiare la sicurezza nazionale, ciò potrebbe aiutare con i tempi di fabbricazione a lungo termine. A breve termine, società di chip come Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Intel e Samsung stanno attivamente spendendo centinaia di miliardi per aumentare la capacità per soddisfare la domanda. Nonostante questi sforzi, sia Gratz che Kalafatis ritengono che ci vorranno da sei mesi a un anno prima che l'industria dei chip per semiconduttori torni a procedure operative più normali.