Eine UART FIFO haben die AVRs nicht, da musst du dich schon selber kümmern. Wenn du den AVR nur als Transceiver nehmen willst, also

GPS --> [RxD].AVR
AVR.[TxD] --> Modem

Kannst da das über die UART machen, falls du schnell genug bist und auf beiden Seiten die gleiche Baudrate einstellst.

Die UART Hardware ermöglicht dir einen gewissen Grad an Parallelität.
Nach obigem Schema kannst du allerdings nichts ans GPS senden oder vom Modem empfangen.
Evtl kann das GPS HW-Flusssteuerung via CTS, RTS. Dann gehen dir auf keinen Fall Daten verloren.