Chansen är stor att du antingen har hört talas om den globala bristen på halvledarchip eller blivit personligen påverkad av det när du funderar på att köpa ett nytt eller begagnat fordon under det senaste och ett halvt året. Två fakultetsmedlemmar vid institutionen för elektro- och datorteknik vid Texas A&M University – professor Paul Gratz och professor i praktik och biträdande institutionschef Stavros Kalafatis – överväger frågan.

Under de senaste 20 åren har tillverkningsprocessen för halvledarchip genomgått en stor förändring, vilket resulterade i att den mesta tillverkningen skedde utomlands. Denna förändring fungerade bra för halvledarindustrins pre-pandemi eftersom tillverkare kunde designa chipsen i egen regi och få dem tillverkade för mycket mindre på utomeuropeiska platser.

Men 2020, när pandemin chockade världen, köpte konsumenterna mindre av allt och, därefter, slutade teknikföretag att köpa lager. När världen fortsatte att snurra på ett nytt virtuellt sätt, med många som arbetade hemifrån, blev föremål som bärbara datorer och annan elektronik mycket efterfrågad. Försäljningen av persondatorer ökade med 11 % 2020 – den högsta tillväxten för den tekniken på ett decennium.

Denna oväntade efterfrågan chockade många inom elektronikbranschen. Ingen var beredd på allt som följde 2020, men bilindustrin drabbades särskilt av bristen och fortsätter att känna av de konsekvenserna idag. Detta beror delvis på beslutet att upphöra med beställningar av mikrokontroller och andra chips tidigt i pandemin på grund av förutsägelsen att konsumenter inte skulle behöva eller vilja köpa en bil under den tiden. Tillsammans med att dessa chips används för bilar såväl som annan teknik – som smartphones och bärbara datorer – är lagret helt enkelt inte tillgängligt just nu.

"Det finns bara så många marker som kan byggas per tidsenhet," sa Gratz. "Just nu håller alla tillverkningsanläggningar på att ta slut i lager och kan fortfarande inte hålla jämna steg med efterfrågan. Det tar lång tid (cirka två år) att bygga nya, så vi har fastnat med vad vi har tills fler tillverkningsanläggningar kan komma online."

Kalafatis, en tidigare senior chef för Intel, sa att Intel är den sista volymprocessortillverkaren i USA med tillverkningsanläggningar som är lokala och vad det betyder för dator- och bilindustrin, som båda använder dessa chips.

"Många av dessa exklusiva fabriker som är lokala är inriktade på produktion av mikroprocessorer," sa Kalafaits. "Så det hjälper marknaden för bärbara och stationära datorer, men det hjälper inte bilindustrin särskilt mycket."

International Data Corporation förutspår att halvledarmarknaden kommer att nå 600 miljarder USD år 2025 – vilket motsvarar en sammansatt årlig tillväxttakt på 5,3 % under prognosperioden, vilket är högre än den typiska 3–4 % mogna tillväxten sett historiskt.

Så vart går vi härifrån? Gratz säger att en början skulle vara att hysa fler tillverkningsanläggningar i USA. Förutom att gynna den nationella säkerheten kan detta hjälpa till med tillverkningstiden på lång sikt. På kort sikt lägger chipföretag som Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Intel och Samsung aktivt hundratals miljarder på att öka kapaciteten för att möta efterfrågan. Trots dessa ansträngningar tror både Gratz och Kalafatis att det kommer att ta minst sex månader till ett år för halvledarchipindustrin att återgå till mer normala driftsprocedurer.