软件化数控系统内核扩展了数控系统的柔性和开放性，降低了系统成本。

随着计算机性能的提高和实时操作系统的应用，软件化NC内核将被广泛接受。它使得数控系统具有更大的柔性和开放性，方便系统的重构和扩展，降低系统的成本。数控系统的运动控制内核要求有很高的实时性（伺服更新和插补周期为几十微秒～几百微秒），其实时性实现有两种方法：硬件实时和软件实时。

在硬件实时实现上，早期DOS系统可直接对硬中断进行编程来实现实时性，通常采用在PC上插NC I/O卡或运动控制卡。由于DOS是单任务操作系统，非图形界面，因此在DOS下开发的数控系统功能有限，界面一般，网络功能弱，有专有硬件，只能算是基于PC化的NC，不能算是真正的开放式数控系统，如华中I型，航天CASNUC901系列，四开SKY系列等；Windows系统推出后，由于其不是实时系统，要达到NC的实时性，只有采用多处理器，常见的方式是在PC 上插一块基于DSP处理器的运动控制卡，NC内核实时功能由运动控制卡实现，称为PC与NC的融合。这种方式给NC功能带来了较大的开放性，通过Windows的GUI可实现很好的人机界面，但是运动控制卡仍属于专有硬件，各厂家产品不兼容，增加成本（1-2万元），且Windows系统工作不稳定，不适合于工业应用（WindowsNT工作较稳定）。目前大多宣称为开放式的数控系统属于这一类，如功能非常强大的MAZAK的Mazatrol Fusion 640，美国A2100，Advantage 600，华中HNC-2000数控系统等。

在软件实时实现上，只需一个CPU，系统简单，成本低，但必须有一个实时操作系统。实时系统根据其响应的时间可分为硬实时（Hard real time，小于100微秒），严格实时（Firm real time小于1毫秒）和软实时（Soft real time，毫秒级），数控系统内核要求硬实时。现有两种方式：一种是采用单独实时操作系统如QNX，Lynx，VxWorks和WindowsCE等，这类实时操作系统比较小，对硬件的要求低，但其功能相对Windows等较弱。如美国Clesmen大学采用QNX研究的Qmotor系统；另一种是在标准的商用操作系统上加上实时内核，如WindowsNT加VenturCOM公司的RTX和Linux加RTLinux等。这种组合形式既满足了实时性要求，又具有商用系统的强大功能。LINUX系统具有丰富的应用软件和开发工具，便于与其他系统实现通讯和数据共享，可靠性比Windows系统高，LINUX系统可以三年不关机，这在工业控制中是至关重要的。目前制造系统在WINDOWS下的应用软件比较多，为解决Windows应用软件的使用，可以通过网络连接前端PC扩展运行WINDOWS应用软件，既保证了系统的可靠性又达到了已有软件资源的应用。WindowsNT+RTX组合的应用较成功的有美国的OpenCNC和德国的PA公司（自己开发的实时内核），这两家公司均有产品推出，另外SIMENS公司的SINUMERIK® 840Di也是一种采用NT操作系统的单CPU的软件化数控系统。Linux和RTLinux是源代码开放的免费操作系统，发展迅猛，是我国力主发展的方向。