Il y a de fortes chances que vous ayez entendu parler de la pénurie mondiale de puces semi-conductrices ou que vous en ayez été personnellement affecté lorsque vous envisagez d'acheter un véhicule neuf ou d'occasion au cours de la dernière année et demie. Deux membres du corps professoral du département de génie électrique et informatique de la Texas A&M University - le professeur Paul Gratz et le professeur de pratique et chef de département associé Stavros Kalafatis - se penchent sur la question.

Au cours des 20 dernières années, le processus de fabrication des puces semi-conductrices a subi un changement important, entraînant la plupart des fabrications à l'étranger. Ce changement a bien fonctionné pour l'industrie des semi-conducteurs avant la pandémie, car les fabricants ont pu concevoir les puces en interne et les faire fabriquer pour beaucoup moins cher à l'étranger.

Mais en 2020, lorsque la pandémie a choqué le monde, les consommateurs achetaient moins de tout et, par la suite, les entreprises technologiques ont cessé d'acheter des stocks. Lorsque le monde a continué à tourner d'une nouvelle manière virtuelle, avec beaucoup de travail à domicile, des articles tels que les ordinateurs portables et autres appareils électroniques sont devenus extrêmement demandés. Les ventes d'ordinateurs personnels ont augmenté de 11 % en 2020, la plus forte croissance pour cette technologie en une décennie.

Cette demande inattendue a choqué de nombreuses personnes dans le secteur de l'électronique. Personne n'était préparé à tout ce qui a suivi en 2020, mais l'industrie automobile a été particulièrement touchée par la pénurie et continue d'en ressentir les conséquences aujourd'hui. Cela découle en partie de la décision de cesser les commandes de microcontrôleurs et d'autres puces au début de la pandémie en raison de la prédiction selon laquelle les consommateurs n'auraient pas besoin ou ne voudraient pas acheter une voiture pendant cette période. Couplé au fait que ces puces sont utilisées pour les voitures ainsi que d'autres technologies, telles que les smartphones et les ordinateurs portables, le stock n'est tout simplement pas disponible pour le moment.

"Il n'y a qu'un nombre limité de puces qui peuvent être construites par unité de temps", a déclaré Gratz. "À l'heure actuelle, toutes les installations de fabrication sont à court de stocks et ne sont toujours pas en mesure de répondre à la demande. Il faut beaucoup de temps (environ deux ans) pour en construire de nouvelles, nous sommes donc coincés avec ce que nous avons jusqu'à ce que plus d'installations de fabrication peuvent être mises en ligne."

Kalafatis, ancien directeur principal d'Intel, a déclaré qu'Intel est le dernier fabricant de processeurs de volume aux États-Unis avec des installations de fabrication locales et ce que cela signifie pour l'industrie informatique et automobile, qui utilisent toutes deux ces puces.

"Beaucoup de ces usines haut de gamme locales sont destinées à la production de microprocesseurs", a déclaré Kalafaits. "Cela aide donc le marché des ordinateurs portables et de bureau, mais cela n'aide pas beaucoup l'automobile."

L'International Data Corporation prévoit que le marché des semi-conducteurs atteindra 600 milliards de dollars d'ici 2025, ce qui représente un taux de croissance annuel composé de 5,3 % sur la période de prévision, ce qui est supérieur à la croissance typique de 3 à 4 % observée historiquement.

Alors, où allons-nous partir d'ici? Gratz dit qu'un début serait de loger plus d'installations de fabrication aux États-Unis. En plus de bénéficier à la sécurité nationale, cela pourrait aider à réduire le temps de fabrication à long terme. À court terme, des sociétés de puces telles que Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Intel et Samsung dépensent activement des centaines de milliards pour augmenter leur capacité afin de répondre à la demande. Malgré ces efforts, Gratz et Kalafatis pensent qu'il faudra au moins six mois à un an pour que l'industrie des puces à semi-conducteurs revienne à des procédures de fonctionnement plus normales.