Sachverhalt:
A.
Das Obergericht des Kantons Zürich sprach A._ zweitinstanzlich der vorsätzlichen Tötung zum Nachteil von C.C._, der versuchten vorsätzlichen Tötung und der Freiheitsberaubung, beides zum Nachteil von B._, schuldig. Es stellte fest, dass das Urteil des Bezirksgerichts Zürich unter anderem hinsichtlich der Schuldsprüche wegen versuchter vorsätzlicher Tötung, sexueller Nötigung, einfacher Körperverletzung, alles zum Nachteil von F._, Pornographie und Ungehorsams gegen eine amtliche Verfügung in Rechtskraft erwachsen ist. Es verurteilte ihn zu einer Freiheitsstrafe von 19 Jahren und einer Busse von Fr. 500.--. Ferner ordnete es die Verwahrung im Sinne von <ref-law> an und urteilte über die Zivilklage von B._.
Den zweitinstanzlichen Schuldsprüchen liegen folgende Sachverhalte zugrunde:
Zwischen A._ und C.C._ kam es am 9. Oktober 2004 in einem Hotelzimmer zu einer Auseinandersetzung. Im Verlauf des Nachmittags und Abends schlug er sie wiederholt und heftig, was bei C.C._ zu zahlreichen Hautunterblutungen, Hautabschürfungen und Quetschungen verteilt über nahezu den gesamten Körper führte. Sie erlitt einen Milzkapselriss und Blutungen der Darmaufhängung, wobei der Blutverlust zu einem akuten Herz-Kreislaufversagen sowie zum Tod führte. A._ schlug C.C._ willentlich und wissentlich massiv mit den Händen und nahm die tödliche Verletzung in Kauf.
Am Morgen des 25. März 2006 schlug A._ B._ mit den Fäusten, was zu Blutergüssen, Prellungen und Hautschürfungen führte. Er hinderte sie während einer halben Stunde daran, seine Wohnung zu verlassen. Schliesslich setzte er sich auf die auf dem Sofa liegende B._, womit er sie fixierte, und drückte ihr unter Einsatz seines Körpergewichts ein Kissen auf das Gesicht, womit er ihr die Luftzufuhr unterband. Er hielt den Druck so lange aufrecht, bis ihr Körper erschlaffte. Dabei wusste er, dass ein Mensch, dem man mit Kraft ein Kissen auf die Atemwege drückt, sterben kann.
B.
A._ führt Beschwerde in Strafsachen und beantragt, die Dispositivziffern 1 (Schuldsprüche), 2 (Strafe) und 4 (Verwahrung) des angefochtenen Urteils seien aufzuheben. Er sei von den Vorwürfen der vorsätzlichen und versuchten Tötung freizusprechen. Stattdessen sei er wegen fahrlässiger Tötung, einfacher Körperverletzung und Unterlassung der Nothilfe zu einer Freiheitsstrafe von neun Jahren sowie einer Busse zu verurteilen. Es sei von einer Verwahrung abzusehen und eine therapeutische Massnahme anzuordnen. Eventualiter sei die Sache zur erneuten Beurteilung und Anordnung einer Zweitbegutachtung zurückzuweisen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege.
C.
Das Obergericht und die Oberstaatsanwaltschaft des Kantons Zürich verzichten auf eine Vernehmlassung. Letztere beantragt die Bestätigung des angefochtenen Urteils.

Erwägungen:
1.
1.1. Vorsätzlich begeht ein Verbrechen oder Vergehen, wer die Tat mit Wissen und Willen ausführt oder wer die Verwirklichung der Tat für möglich hält und in Kauf nimmt (<ref-law>). Eventualvorsatz im Sinne von <ref-law> liegt vor, wenn der Täter die Tatbestandsverwirklichung für möglich hält, aber dennoch handelt, weil er den Erfolg für den Fall seines Eintritts in Kauf nimmt, mag er ihm auch unerwünscht sein. Was der Täter wusste, wollte und in Kauf nahm, betrifft sog. innere Tatsachen und ist somit Tatfrage. Rechtsfrage ist hingegen, ob im Lichte der festgestellten Tatsachen der Schluss auf Eventualvorsatz begründet ist (<ref-ruling> E. 4.2.3 S. 4 mit Hinweis).
Für den Nachweis des Vorsatzes kann sich das Gericht - soweit der Täter nicht geständig ist - regelmässig nur auf äusserlich feststellbare Indizien und auf Erfahrungsregeln stützen, die ihm Rückschlüsse von den äusseren Umständen auf die innere Einstellung des Täters erlauben. Zu den äusseren Umständen, aus denen der Schluss gezogen werden kann, der Täter habe die Tatbestandsverwirklichung in Kauf genommen, zählen namentlich die Grösse des dem Täter bekannten Risikos der Tatbestandsverwirklichung und die Schwere der Sorgfaltspflichtverletzung. Je grösser dieses Risiko ist und je schwerer die Sorgfaltspflichtverletzung wiegt, desto eher darf gefolgert werden, der Täter habe die Tatbestandsverwirklichung in Kauf genommen (<ref-ruling> E. 3.2.2 mit Hinweisen). Das Gericht darf vom Wissen des Täters auf den Willen schliessen, wenn sich dem Täter der Eintritt des Erfolgs als so wahrscheinlich aufdrängte, dass die Bereitschaft, ihn als Folge hinzunehmen, vernünftigerweise nur als Inkaufnahme des Erfolgs ausgelegt werden kann (<ref-ruling> E. 4.2.3 S. 4 mit Hinweis).
1.2. Die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz kann nur gerügt werden, wenn sie willkürlich (<ref-law>) ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>). Willkür bei der Beweiswürdigung liegt vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist oder mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht. Dass eine andere Lösung oder Würdigung ebenfalls vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt für die Annahme von Willkür nicht (<ref-ruling> E. 3.2.5 S. 339; <ref-ruling> E. 7.1; je mit Hinweisen). Die Rüge der Willkür muss präzise vorgebracht und begründet werden (<ref-law>).
1.3. Dem Grundsatz "in dubio pro reo" kommt in seiner Funktion als Beweiswürdigungsregel im Verfahren vor dem Bundesgericht keine über das Willkürverbot von <ref-law> hinausgehende Bedeutung zu. Ob der Grundsatz als Beweislastregel verletzt ist, d.h., ob das Gericht fälschlicherweise davon ausging, der Beschuldigte habe seine Unschuld zu beweisen, und ihn verurteilte, weil ihm dieser Beweis misslang, prüft das Bundesgericht mit freier Kognition (<ref-ruling> E. 2a; <ref-ruling> E. 2; je mit Hinweisen).
1.4. Aufgrund des Gehöranspruchs (<ref-law> und <ref-law>) hat die Behörde ihren Entscheid zu begründen. Die Begründung muss zumindest kurz die wesentlichen Überlegungen nennen, von denen sich das Gericht hat leiten lassen und auf die es seinen Entscheid stützt. Dagegen wird nicht verlangt, dass sich die Begründung mit allen Parteistandpunkten einlässlich auseinandersetzt und jedes einzelne Vorbringen ausdrücklich widerlegt (<ref-ruling> E. 5.1; <ref-ruling> E. 3.2 S. 270; je mit Hinweisen).
2.
Der Beschwerdeführer wendet sich gegen den Schuldspruch der vorsätzlichen Tötung zum Nachteil von C.C._. Er rügt, die Vorinstanz verletze seinen Anspruch auf rechtliches Gehör und das Willkürverbot (Art. 9 und 29 Abs. 2 BV). Sie habe sich nicht mit seinem Einwand auseinandergesetzt, aus der noch beschränkt bestehenden Einsichtsfähigkeit könne nicht auf sein Wissen geschlossen werden. Vielmehr müsse beim Wissenselement sein Zustand im Tatzeitpunkt, d.h. seine Alkoholisierung und seine Persönlichkeitsstörung, berücksichtigt werden. Ferner sei die Vorinstanz nicht auf sein Vorbringen eingegangen, wonach bei der Vorsatzfrage sein Erfahrungswissen zu berücksichtigen sei. Indem sie vom Todeseintritt auf die Härte der Schläge und damit auf den Vorsatz schliesse, handle sie willkürlich und verletze <ref-law>.
2.1. Die Vorinstanz erwägt, der Beschwerdeführer habe das Opfer hart geschlagen. Dass harte Schläge gegen den Kopf oder Rumpf eines Menschen zu lebensgefährlichen Verletzungen führen können, sei Allgemeinwissen. Bei harten Schlägen gegen den Rumpf sei damit zu rechnen, dass innere Organe verletzt würden. Aufgrund dieses Allgemeinwissens sei es obsolet, zu mutmassen, ob und wann ein Täter in der Schule Biologieunterricht gehabt habe. Die Verteidigung könne aufgrund der verminderten Schuldfähigkeit des Beschwerdeführers sein Wissen um die Gefährlichkeit seiner Handlungen nicht gänzlich wegdiskutieren. Der Beschwerdeführer habe das Opfer vor dem Tattag wiederholt verprügelt. Aus dem Umstand, dass sich dessen Verletzungen am Tattag äusserlich nicht von denjenigen der früheren Übergriffe unterschieden hätten, könne nicht geschlossen werden, der Beschwerdeführer habe das Opfer am Tattag nicht härter geschlagen als zuvor. Da nie eine Hospitalisierung oder eine notärztliche Behandlung erfolgt sei, sei davon auszugehen, dass es zuvor bei äusserlichen Verletzungen blieb. Am Tattag habe das Opfer auch massive innere Verletzungen (Milzkapselriss, Blutungen der Darmaufhängung) erlitten, welche zum Tod geführt hätten und die nur Folge mindestens eines massiven Schlags hätten sein können. Dies indiziere, dass der Beschwerdeführer das Opfer härter und massiver geschlagen habe als zuvor. Sollte er es bereits früher derart hart gegen den Körper geschlagen haben, hätte er es schon bei einem früheren Übergriff tödlich verletzen können. Es beruhe einzig auf Zufall, dass dies nicht geschehen sei. Der Beschwerdeführer habe bei allen Vorfällen gewusst, dass sehr harte Schläge gegen den Körper eines Menschen zu inneren, tödlichen Verletzungen führen können. Er habe bewusst hart auf das Opfer eingeschlagen und die Verursachung von tödlichen Verletzungen in Kauf genommen (Urteil S. 16 ff. Ziff. 2.2.7).
2.2. Es trifft zu, dass sich die Vorinstanz nicht mit den Ausführungen des Beschwerdeführers auseinandersetzt, wonach beim Wissenselement die konkreten Umstände, insbesondere seine starke Alkoholisierung und seine Persönlichkeitsstörung zu berücksichtigen seien. Mutmasslich missverstand die Vorinstanz die Argumentation des Beschwerdeführers zur Relation zwischen der beschränkten Einsichtsfähigkeit und dem Wissenselement. Jedoch verweist sie auf Allgemeinwissen und erwägt, der Beschwerdeführer habe die Gefährlichkeit seiner Schläge trotz der verminderten Schuldfähigkeit erkannt (Urteil S. 16 f. Ziff. 2.2.7). Dieser Begründung ist zu entnehmen, dass die Vorinstanz als erstellt erachtet, der Beschwerdeführer habe trotz seiner Alkoholisierung und seiner Persönlichkeitsstörung gewusst, dass er das Opfer mit den Schlägen tödlich verletzen könne. Damit bezeichnet die Vorinstanz seine Vorbringen implizit als nicht stichhaltig, weshalb sie nicht weiter darauf eingehen musste. Die Begründungspflicht ist nicht verletzt. Dass die vorinstanzliche Feststellung willkürlich ist oder Bundesrecht verletzt, rügt der Beschwerdeführer nicht.
2.3. Unbegründet sind auch die Rügen hinsichtlich der vorinstanzlichen Erwägungen zum Erfahrungswissen des Beschwerdeführers. Es ist nicht zu beanstanden, wenn die Vorinstanz in einer Alternativbegründung ausführt, selbst wenn der Beschwerdeführer das Opfer am Tattag genauso hart wie früher geschlagen habe, habe er die möglichen Folgen der Schläge erkannt. Die Vorinstanz verfällt nicht in Willkür, wenn sie erwägt, es beruhe lediglich auf Zufall, dass er das Opfer nicht bereits früher tödlich verletzt habe. Der Beschwerdeführer habe bei jedem Vorfall gewusst, dass sehr harte Schläge gegen den Körper eines Menschen innere Verletzungen verursachen können. Es sei lediglich offen gewesen, welcher der zahlreichen Übergriffe tödlich enden würde (Urteil S. 18 Ziff. 2.2.7). Sie begründet dies mit dem Allgemeinwissen, dass harte Schläge zu tödlichen Verletzungen führen können. Dies ist nicht schlechterdings unhaltbar, zumal der Beschwerdeführer nie bestritt, grundsätzlich zu wissen, welche Folgen heftige stumpfe Gewalt haben könne (Plädoyernotizen, kantonale Akten, act. 282 S. 5 f.). Dass er nicht bei jedem einzelnen Vorfall oder Schlag an das Risiko von tödlichen Verletzungen dachte, ist unerheblich. Wissen gemäss <ref-law> liegt vor, wenn dem Täter die wesentlichen Umstände im Sinne eines Begleitwissens bewusst waren (vgl. <ref-ruling> E. 3e; NIGGLI/MAEDER, in: Basler Kommentar, Strafrecht I, 3. Aufl. 2013, N. 25 zu <ref-law> mit Hinweisen). Da der Beschwerdeführer selbst argumentierte, er habe das Opfer bereits früher in gleicher Weise geschlagen (Plädoyernotizen, kantonale Akten, act. 282 S. 9-11), verletzt die Vorinstanz sein rechtliches Gehör nicht, wenn sie auf keinen konkreten Vorfall Bezug nimmt und ihre Ausführungen allgemein hält. Inwiefern die Unschuldsvermutung verletzt sein soll, begründet der Beschwerdeführer nicht. Auf die Rüge ist nicht einzutreten (<ref-law>).
Weil die Vorinstanz bezüglich der Alternativbegründung weder das Willkürverbot noch den Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt, muss auf die Rügen zu der Erstbegründung nicht eingegangen werden (siehe Beschwerde S. 11-14).
3.
Hinsichtlich des Schuldspruchs der versuchten Tötung zum Nachteil von B._ rügt der Beschwerdeführer Verletzungen der Unschuldsvermutung, des Willkürverbots, des rechtlichen Gehörs und von <ref-law>. Es gebe keinerlei objektive Beweismittel, die eine körperliche Reaktion der Geschädigten infolge Sauerstoffmangels belegten. Die Vorinstanz drehe die Beweislast um, wenn sie ausführe, das Fehlen objektiver Anhaltspunkte für eine Atemnot schliesse eine solche nicht aus. Es sei unzutreffend, dass die Dauer des Aufdrückens nicht relevant sei. Dem Grundsatz "in dubio pro reo" folgend könne die Dauer nicht als "lang anhaltend" bezeichnet werden. Es sei von 10-20 Sekunden auszugehen.
3.1. Die Vorinstanz erachtet gestützt auf die glaubhaften Aussagen der Geschädigten und der Zeugen als erstellt, dass der Beschwerdeführer sich auf die Geschädigte setzte, sie mit seinen Beinen fixierte sowie ihr ein Daunenkissen so lange frontal auf das Gesicht drückte, bis sie aufhörte, zu atmen und ihr Körper erschlaffte. Sie befand sich kurz vor dem Bewusstseinsverlust und war teilweise bereits übergetreten (Urteil S. 26 Ziff. 4.3.5; erstinstanzliches Urteil S. 129 Ziff. 3.2.8 und S. 138 Ziff. 4). Zur Begründung führt die Vorinstanz aus, dass für die erlittene Atemnot "keine objektiven Anhaltspunkte" vorlägen, schliesse eine solche keinesfalls aus. Die Geschädigte habe nachvollziehbar geschildert, sie sei kurz vor dem Bewusstseinsverlust gewesen und habe gedacht, es sei fertig. Sie sei teilweise am Übertreten gewesen und habe angenommen, sie sei in einer Übertrittsphase. Die Dauer, während der er ihr das Kissen auf das Gesicht gedrückt habe, sei ihr wie eine Ewigkeit vorgekommen. Angesichts dieser anschaulichen Schilderung der tatsächlich erlittenen Atemnot erachtet die Vorinstanz die Darstellung des Beschwerdeführers, die Geschädigte habe ihre körperliche Reaktion auf die Luftknappheit lediglich vorgespielt, nicht überzeugend. Ferner sei auch die Spekulation, über wie viele Sekunden der Beschwerdeführer der Geschädigten das Kissen auf das Gesicht gedrückt habe, unwesentlich und gehe an der Sache vorbei. Dass ein Mensch nicht mehr genügend Luft einatmen kann, wenn ihm gewaltsam über eine gewisse Dauer ein grosses Kissen auf das Gesicht gedrückt wird, sei grundlegendes Allgemeinwissen, über welches der Beschwerdeführer im Tatzeitpunkt verfügt habe. Indem er trotz dieses Wissens das Kissen auf das Gesicht der Geschädigten gedrückt habe, bis diese erschlafft sei, die Arme habe absacken lassen und keine Körperreaktion mehr gezeigt habe, habe er ihren Tod durch Ersticken mindestens in Kauf genommen (Urteil S. 26 ff. Ziff. 4.3.5; erstinstanzliches Urteil S. 104 ff. Ziff. 3.2.2 und S. 137 ff. Ziff. 4).
3.2. Der Einwand des Beschwerdeführers ist unbegründet, die Vorinstanz verletze die Unschuldsvermutung, indem sie ihm auferlege, das Fehlen einer Atemnot zu beweisen. Die Vorinstanz begründet, wieso sie aufgrund der Aussagen der Geschädigten deren Atemnot als erwiesen erachtet. Mit ihrem Hinweis, die mangelnden objektiven Anhaltspunkte würden eine solche nicht ausschliessen, drückt sie lediglich aus, dass ihr die Aussagen der Geschädigten genügen. Hingegen wirft sie dem Beschwerdeführer nicht vor, er habe das Gegenteil nicht beweisen können. Dieser zeigt mit Hinweis auf einige Aussagepassagen der Geschädigten auf, dass sie ihren Körper bewusst habe erschlaffen lassen, was die Vorinstanz in gewisser Hinsicht verkennt. Jedoch darf sie willkürfrei aus den Aussagen der Geschädigten schliessen, sie habe nicht mehr atmen können und sei kurz davor gewesen, das Bewusstsein zu verlieren (Urteil S. 28 Ziff. 4.3.5; erstinstanzliches Urteil S. 104 ff. Ziff. 3.2.2). Mit diesen Erwägungen setzt sich der Beschwerdeführer nicht auseinander. Im Übrigen werden die Aussagen der Geschädigten auch von ihrer Ärztin und ihrem Psychotherapeuten bestätigt. Diese gaben unter anderem an, die Geschädigte habe körperliche Symptome (z.B. Atemnot, Flashback, Angst vor Bedrohung etc.) gezeigt, als sie den Vorfall geschildert habe. Der Psychotherapeut führte aus, die von ihm beschriebene heftige Reaktion sei ein klarer Hinweis dafür, dass die Situation für die Geschädigte lebensgefährlich gewesen sei, da man nur so reagiere, wenn man existenziell bedroht worden sei (Urteil S. 23 Ziff. 4.3.2; erstinstanzliches Urteil S. 110 f. Ziff. 3.2.4 f.). Gestützt auf die Aussagen der Geschädigten und der Zeugen darf die Vorinstanz willkürfrei als erstellt erachten, dass der Beschwerdeführer der Geschädigten das Kissen so lange auf das Gesicht drückte, bis sie nicht mehr atmen konnte sowie kurz davor war, das Bewusstsein zu verlieren. Ob der Körper aufgrund einer willentlichen oder körperlichen Reaktion erschlaffte, ist unerheblich. Folglich ist der vorinstanzliche Hinweis zur Dauer des Aufdrückens so zu interpretieren, dass vorliegend nicht in absoluten Zahlen festgestellt werden muss, wie viele Sekunden der Beschwerdeführer der Geschädigten das Kissen auf das Gesicht drückte. Aufgrund des Umstandes, dass sie kurz davor war, das Bewusstsein zu verlieren, ist es nicht unhaltbar anzunehmen, das Aufdrücken habe nicht nur wenige Sekunden, sondern so lange gedauert, dass der Beschwerdeführer mit ihrem Tod habe rechnen müssen. Sein Vorbringen, es seien ca. 10-15 Sekunde gewesen, begründet der Beschwerdeführer nicht. Die gerügte Verletzung des rechtlichen Gehörs kann daher nicht überprüft werden. Die Begründung der Beschwerde muss in der Beschwerdeschrift selbst enthalten sein, und der blosse Verweis auf Ausführungen in anderen Rechtsschriften oder auf die Akten reicht nicht aus (<ref-ruling> E. 2.8.1; <ref-ruling> E. 3.2; je mit Hinweisen). Unbehelflich ist auch der Hinweis des Beschwerdeführers, er habe im Berufungsverfahren aufgezeigt, dass er der Geschädigten das Kissen auf das Gesicht gedrückt habe, weil er ihre Hilferufe habe unterbinden wollen. Die Vorinstanz musste sich zu diesem Argument nicht äussern, da sie nicht davon ausgeht, der Beschwerdeführer habe den Tod der Geschä digten direktvorsätzlich angestrebt. Dass der Beschwerdeführer sie primär zum Schweigen bringen wollte, schliesst nicht aus, dass er dabei ihren Tod in Kauf nahm.
Zusammengefasst sind die Rügen unbegründet. Die Vorinstanz verfällt nicht in Willkür, wenn sie feststellt, dass der Beschwerdeführer der Geschädigten so lange ein Kissen auf das Gesicht drückte, bis sie kurz davor war, bewusstlos zu werden. Da die Bewusstlosigkeit nicht bereits nach einigen Sekunden eintritt, durfte die Vorinstanz annehmen, es habe sich um eine längere Dauer gehandelt. Dass diese nicht näher bestimmt wird, ist nicht zu beanstanden. Insgesamt ist der Schuldspruch wegen versuchter eventualvorsätzlicher Tötung bundesrechtskonform.
4.
Der Beschwerdeführer wendet sich gegen die Anordnung der Verwahrung nach <ref-law>. Die Gutachten von PD Dr. med. H._ seien insofern nicht nachvollziehbar und unvollständig, als sie sich nicht konkret zur Senkung der Rückfallgefahr äusserten, die im Falle der Anordnung einer stationären Behandlung nach <ref-law> zu erwarten wäre. Der Gutachter habe die entscheidende Frage nach den Erfolgsaussichten innerhalb der nächsten fünf Jahre nicht beantwortet. Indem die Vorinstanz auf seine Kritikpunkte nicht eingehe, die von ihm eingereichte Stellungnahme von Dr. med. I._ unbeachtet lasse, auf eine Zweitbegutachtung verzichte und auf die Gutachten sowie die schriftlichen und mündlichen Ergänzungen von PD Dr. med. H._ abstelle, verletze sie ihre Begründungspflicht im Sinne von <ref-law>, das Willkürverbot (<ref-law>) sowie Art. 56 Abs. 3, Art. 59 und 64 StGB sowie <ref-law>.
4.1. Das Gericht stützt sich bei seinem Entscheid über die Anordnung einer therapeutischen Massnahme auf eine sachverständige Begutachtung. Diese muss sich zur Notwendigkeit und den Erfolgsaussichten einer Behandlung des Täters, zur Art und Wahrscheinlichkeit weiterer möglicher Straftaten und zu den Möglichkeiten des Vollzugs der Massnahme äussern (<ref-law>; <ref-ruling> E. 4.3.1).
Ob ein Gericht die in einem Gutachten oder Fachbericht enthaltenen Erörterungen für überzeugend hält oder nicht und ob es dementsprechend den Schlussfolgerungen der Experten folgen soll, ist eine Frage der Beweiswürdigung, die mit Beschwerde an das Bundesgericht wegen Verletzung des Willkürverbots aufgeworfen werden kann. Dasselbe gilt für die Frage, ob ein Gutachten in sich schlüssig ist. Das Gericht darf in Fachfragen nicht ohne triftige Gründe von Gutachten abweichen und muss Abweichungen begründen. Erscheint dem Gericht die Schlüssigkeit eines Gutachtens in wesentlichen Punkten zweifelhaft, hat es nötigenfalls ergänzende Beweise zur Klärung dieser Zweifel zu erheben. Das Abstellen auf eine nicht schlüssige Expertise bzw. der Verzicht auf die gebotenen zusätzlichen Beweiserhebungen kann gegen das Verbot der Willkür verstossen (vgl. <ref-ruling> E. 4.3.1; <ref-ruling> E. 3.2; <ref-ruling> E. 4.2.3; je mit Hinweisen). Das trifft etwa zu, wenn das Gericht auf das Gutachten abstellt, obwohl der Sachverständige die an ihn gestellten Fragen nicht beantwortet, seine Erkenntnisse und Schlussfolgerungen nicht begründet oder diese in sich widersprüchlich sind oder die Expertise sonstwie an Mängeln krankt, die derart offensichtlich und auch ohne spezielles Fachwissen erkennbar sind, dass sie das Gericht nicht hätte übersehen dürfen (vgl. Urteil 6B_487/2011 vom 30. Januar 2012 E. 3.1.2).
Privatgutachten haben nicht den gleichen Stellenwert wie ein Gutachten, das von der Untersuchungsbehörde oder vom Gericht eingeholt wurde. Nach der konstanten Praxis des Bundesgerichts bilden Privatgutachten bloss Bestandteil der Parteivorbringen. Die Qualität von Beweismitteln kommt ihnen nicht zu (<ref-ruling> E. 3.3.1; <ref-ruling> E. 3.4; je mit Hinweisen). Ein Parteigutachten ist (nur) geeignet, die Erstellung eines (zusätzlichen) Gutachtens zu rechtfertigen oder darzulegen, dass das gerichtliche oder amtliche Gutachten mangelhaft (im Sinne von <ref-law>) oder nicht schlüssig ist (Urteile 6B_272/2012 vom 29. Oktober 2012 E. 2.3 und 6B_48/2009 vom 11. Juni 2009 E. 4.2 mit Hinweisen). Ob es die Überzeugungskraft eines gerichtlichen oder amtlichen Gutachtens zu erschüttern vermag, ist fraglich (siehe zum Ganzen: Urteil 6B_215/2013 vom 27. Januar 2014 E. 1.2).
4.2. Die Vorinstanz hält einleitend als unbestritten fest, dass beim Beschwerdeführer multiple psychische Krankheiten diagnostiziert wurden, die zu beurteilenden Delikte mit diesen Anomalien in kausalem Zusammenhang stehen und im unbehandelten oder nicht erfolgreich behandelten Zustand eine hohe Rückfallgefahr besteht. Mithin sei man über die Behandlungsbedürftigkeit des Beschwerdeführers einig. Strittig sei einzig, ob der Rückfallgefahr mit einer therapeutischen Massnahme ausreichend begegnet werden könne oder ob es einer Verwahrung bedürfe (Urteil S. 46 f. Ziff. 7.5). Der Beschwerdeführer bestätigt diese Feststellung (Beschwerde S. 23 Ziff. 5.1.3).
4.3. Die Vorinstanz beanstandet hinsichtlich der vom Beschwerdeführer eingereichten Stellungnahme von Dr. med. I._, dieser habe weder den Beschwerdeführer exploriert noch über die Verfahrensakten verfügt. Er habe einzig die Resultate der Begutachtung von PD Dr. med. H._ in formaler Hinsicht beurteilen können. Das Argument des Beschwerdeführers sei schlicht falsch, das Gericht beurteile regelmässig unter Beizug psychiatrischen Fachwissens, ob ein psychiatrisches Gutachten mangelhaft sei. Ob eine Expertenmeinung formal und inhaltlich ausreicht, entscheide das Gericht ohne einen weiteren Sachverständigen beizuziehen. Dem sinngemässen Vorwurf des Beschwerdeführers, wonach die verschiedenen gutachterlichen Beurteilungen widersprüchlich seien, hält die Vorinstanz entgegen, diese seien zu unterschiedlichen Zeitpunkten und mit verschiedenen Vorgaben gemacht worden, was sich auf den Inhalt niederschlage (Urteil S. 49 f. Ziff. 7.7). Ausführlicher setzt sich die Vorinstanz nicht mit der Kritik des Beschwerdeführers an den Gutachten von PD Dr. med. H._ auseinander und äussert sich auch nicht zu seinem Antrag auf eine Zweitbegutachtung. Indem sie auf die Gutachten abstellt, weist sie das Rechtsbegehren implizit ab (vgl. Urteil S. 51 ff. Ziff. 7.8).
Aus der Stellungnahme von Dr. med. I._ vom 23. April 2013 ergibt sich zweifelsfrei, dass dieser einzig prüfte, ob die Gutachten und mündlichen sowie schriftlichen Ergänzungen von PD Dr. med. H._ den forensisch-psychiatrischen Qualitätsanforderungen genügen (kantonale Akten, act. 272; Beschwerde S. 26 Ziff. 5.2.2). Der Beschwerdeführer behauptet nicht, es handle sich dabei um ein psychiatrisches Gutachten. Es obliegt dem Gericht, ein Gutachten zu würdigen und zu entscheiden, ob es formal und inhaltlich ausreicht. Dabei hat es jedoch zu prüfen, ob sich aufgrund der übrigen Beweismittel und der Vorbringen der Parteien ernsthafte Einwände gegen die Schlüssigkeit der gutachterlichen Darlegungen aufdrängen. Die Stellungnahme von Dr. med. I._ befindet sich bei den Akten und ist als Parteibehauptung bei der Beweiswürdigung zu berücksichtigen. Mit dem Beschwerdeführer ist nicht ersichtlich, was die Vorinstanz ausdrücken will, wenn sie den Zeitpunkt der Kritik am gerichtlichen Gutachten und des Antrags auf Zweitbegutachtung beanstandet (siehe Urteil S. 42 Ziff. 7.1). Beweisanträge können bis zum Abschluss des Beweisverfahrens gestellt werden (Art. 405 Abs. 1 i.V.m. <ref-law>). Der Antrag und die kritische Stellungnahme waren nicht verspätet. Indem die Vorinstanz weder auf die Ausführungen von Dr. med. I._ noch auf die Vorbringen des Beschwerdeführers eingeht und den Antrag auf Zweitbegutachtung nicht behandelt, verletzt sie seinen Anspruch auf rechtliches Gehör.
4.4. Die Vorinstanz erachtet die Erfolgsaussichten einer stationären therapeutischen Massnahme als gering und zu unbestimmt. Sie stellt bei ihrem Entscheid auf die drei bei den Akten liegenden Gutachten von PD Dr. med. H._ vom 12. November 2006, 22. Oktober 2007 und 4. Juni 2012, dessen schriftliche Beantwortung von Ergänzungsfragen des Gerichts vom 10. Juli 2012 sowie seine Aussagen als Sachverständiger vor Gericht am 11. Dezember 2007 und 12. Juli 2012 ab (kantonale Akten, act. 51/49, 51/110, 134 und 176 f., Protokoll des Geschworenengerichts S. 816 ff. sowie act. 214). Ob sie diese willkürfrei würdigte, kann dahingestellt bleiben, weil die fraglichen Gutachten inkl. schriftlicher und mündlicher Gutachtensergänzung aus nachstehenden Gründen als Entscheidungsgrundlage nicht ausreichen.
Der Sachverständige äussert sich in seinen Gutachten und Stellungnahmen zum Geisteszustand, zur Behandelbarkeit und zur Rückfallgefahr des Beschwerdeführers. Er zeigt die Möglichkeiten einer ambulanten Suchtbehandlung auf (von einer stationären Suchtbehandlung rät er aufgrund der früheren Misserfolge ab) und macht deutlich, dass sich der Beschwerdeführer in Freiheit einer strikten Antabusbehandlung begleitet von einer Gesprächstherapie unterziehen müsse. Die Möglichkeiten einer stationären therapeutischen Massnahme nach <ref-law> (Art. 43 aStGB) oder einer Suchtbehandlung nach <ref-law> (Art. 44 aStGB) diskutiert er nicht abschliessend. Hinsichtlich der diagnostizierten Persönlichkeitsstörung und Charakterneurose legt der Gutachter nicht dar, welche Therapieverfahren inwiefern geeignet wären, die Legalprognose zu verändern. Ob eine forensisch-psychiatrische Behandlung im Rahmen einer stationären therapeutischen Massnahme in einem Zeitraum von fünf Jahren zu einer deutlichen Verbesserung der Legalprognose beitragen könnte, ergibt sich aus den Ausführungen des Sachverständigen nicht. Aussagen wie "Die Erfolgsaussichten dieser Verfahren sind allgemein alles andere als garantiert, sie bergen aber die Chance, dass doch eine erhebliche Besserung des zu behandelnden Leidens bis allenfalls Heilung erreicht wird." (Gutachten vom 4. Juni 2012 S. 79), "Wenn eine Institution sich bereit erklärt, ihn in eine stationäre Behandlung aufzunehmen [...], könnte eine stationäre Behandlung nach <ref-law> befürwortet werden." (Gutachten vom 4. Juni 2012 S. 81), "Allerdings kann m.E. zum heutigen Zeitpunkt schon gesagt werden, dass eine Behandlung nach <ref-law> oder eine intensive ambulante Behandlung [...] nicht völlig chancenlos ist." (Gutachten vom 4. Juni 2012 S. 83) oder "Grundsätzlich ist eine erfolgreiche Psychotherapie geeignet, die Rückfallgefahr in den Alkoholrausch und damit die Delinquenz zu vermindern." (Stellungnahme vom 10. Juli 2012) vermögen eine ausführliche Diskussion über die Möglichkeiten und Erfolgsaussichten von therapeutischen Massnahmen nicht zu ersetzen.
4.5. Gesamthaft betrachtet liegt kein psychiatrisches Gutachten im Sinne von <ref-law> vor, das sich zur Behandlungsfähigkeit des Beschwerdeführers, den Erfolgsaussichten einer (stationären) therapeutischen Massnahme und zu den Vollzugsmöglichkeiten einer solchen Massnahme unter Berücksichtigung der vom Beschwerdeführer ausgehenden Gefahr äussert. Bei dieser Sachlage hat die Vorinstanz ein Gutachten eines neuen, unabhängigen Sachverständigen einzuholen, das sich mit diesen Fragen auseinandersetzt. Sie wird nach Eingang dieses Gutachtens zu befinden haben, ob eine therapeutische Massnahme nach <ref-law> oder die Verwahrung gemäss <ref-law> anzuordnen ist.
5.
Die Beschwerde ist teilweise gutzuheissen, das angefochtene Urteil aufzuheben und die Sache zur Einholung eines Gutachtens und zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz zurückzuweisen. Im Übrigen ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann.
Soweit der Beschwerdeführer mit seiner Beschwerde unterliegt, wird er kostenpflichtig (<ref-law>). Sein Gesuch um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege kann in diesem Umfang gutgeheissen werden. Seine Bedürftigkeit ist ausgewiesen (vgl. <ref-ruling> E. 4) und seine Beschwerde war nicht von vornherein aussichtslos (vgl. <ref-ruling> E. 2.2.4 mit Hinweisen). Es sind daher keine Kosten zu erheben und dem Vertreter des Beschwerdeführers ist aus der Bundesgerichtskasse eine reduzierte Entschädigung auszurichten (Art. 64 Abs. 1 und 2 BGG). Soweit der Beschwerdeführer obsiegt, hat ihn der Kanton Zürich für das bundesgerichtliche Verfahren zu entschädigen (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG). Die Entschädigung ist praxisgemäss seinem Rechtsvertreter zu bezahlen. Insofern wird das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege gegenstandslos.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen, das Urteil des Obergerichts des Kantons Zürich vom 15. Mai 2013 aufgehoben und die Sache zur neuen Entscheidung an das Obergericht zurückgewiesen. Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2.
Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird gutgeheissen, soweit es nicht gegenstandslos geworden ist.
3.
Es werden keine Kosten erhoben.
4.
Der Kanton Zürich hat dem Rechtsvertreter des Beschwerdeführers für das bundesgerichtliche Verfahren eine Entschädigung von Fr. 1'000.-- zu bezahlen.
5.
Dem Rechtsvertreter des Beschwerdeführers wird für das bundesgerichtliche Verfahren eine Entschädigung von Fr. 2'000.-- aus der Bundesgerichtskasse ausgerichtet.
6.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, sowie G._, D.C._ und E.C._ sowie F._ schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 6. Mai 2014
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Die Gerichtsschreiberin: Andres